Name: 의 정의 Aspergillus 니제르 형태론 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-03-15T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 51 s
Description: 학습하세요 Aspergillus niger의 미립자 의존 형태 생성 및 특성화 방법을 통해 균사 형태와 생산성의 수학적 상관관계를 분석하는 기술입니다. 이 방법은 생명공학 연구자들이 균사 미생물의 형태 발생을 정밀하게 제어하고 이해하는 데 활용됩니다.

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저자들은 기꺼이 그 Technische Universität 브라운 슈 바이크, 독일에서 &#39;진에서 제품에 대한&#39;공동 연구 센터 SFB 578를 통해 독일 연구 재단 (DFG)에서 제공하는 재정 지원을 인정합니다.

1. 재배의 원자로 설치 및 시작 총 4 생물 반응기의 cultivati​​ons을 실시하고 있습니다. <ol><li> A.의 재배를 위해 2.2 L의 작동 량과 함께 3 패 흔들 탱크 생물 반응기를 사용하여 니제르 SKAn1015. </li><li> 반응기에 72.6 g의 포도당 일수화물을 붓고 1.9 L 탈이온수로 가득 채웁니다. </li><li> 이러한 세 baffles 등 원자로 설비, 두 여섯 bladed 디스크 터빈 임펠러, 산도 전극, 공기 필터와 가스 유입구, 냉각 손가락, 공기 필터와 배기 공기 냉각기, 공기 필터 멸균 샘플링을위한 침지 튜브를 설치 중간, inoculum, 산성 및 기지 및 유입 호스. </li><li> 20 분 동안 121 ° C에서 반응을 압력솥. </li><li> 산성 - 기본 저수지 (2 M HCL, 2 M NaOH) 및 해당 펌프로 반응기를 연결하고 pH의 제어 유닛과 5.0의 산도 가치 ± 0.05을 설정합니다. </li><li> 냉각 수계로 반응기를 연결하고 가열 재킷 넣어원자로 용기 주변. </li><li> 대응하는 제어 장치와 온도 센서를 설치하고 37 온도를 설정 ± 0.1 ° C의 온도 제어 장치에서. </li><li> 반응기의 정상 교반 모터에 맞는 200 분 -1의 교반 속도로 서비스에 가져다. </li><li> 멸균 최소한의 성장 매체 11 여물에게 멸균 입구 호스 (250 ML) 중 하나를 추가합니다. 매체 준비에 대한 모든 구성 요소는 20 분 동안 121 ° C에서 autoclaved 함께 섞여 있었다. 세 cultivations의 경우 구성 요소는 활석 1g / L의 농도에서 분말 (3MgO • 4SiO 2 • H 2 O) (반응 2), 3 G / L (반응 3)과 10 G / L을 (원자로 4) 등이 있습니다. 사용하기 전에는, 50 밀리미터 아세트산 나트륨 완충액 (산도 6.5)에 마이크로 입자를 다시 중지되고 멸균 매체에 추가합니다. 제어 문화권에서는 (입자 제외) 50 밀리미터 아세트산 나트륨 완충액 (산도 6.5)에 의해 마이크로 입자 현탁액을 대체합니다. </li><li> 포자 현탁액 (inoculum) 추가s은 Wucherpfennig 동부 표준시로 준비했습니다. 외 (2011) 11 그래서 여물 멸균 입구 호스 (50 ML) 중 하나에 해당 1X10 6 ML -1 포자 금액의 농도. 접종은 재배의 시작 (H = 0 H)을 표시한다. </li><li> 1.0 L 분 -1의 속도와 폭기를 시작합니다. </li></ol> 2. 멸균 24 이후 샘플링, 48 및 육성 72 H <ol><li> flacon 관에 멸균 문화 국물의 50 ML을 가져가라. </li><li> 바이오 매스 건조 중량, β-fructofuranosidase 활동 및 현미경 분석의 결정에 대한 샘플을 사용하십시오. </li></ol> 3. 24 이후 바이오 매스 건조 무게의 결정, 48 및 육성 72 H <ol><li> 바이오 매스 샘플은 적어도 중복에 촬영 예정이다. </li><li> 무게 건조기에서 건조와 연결된 물 제트 진공 펌프와 Büchner 퍼널을에 필터를 삽입 후 마이크로 비늘로 셀룰로오스 필터. </li><li> 정의된 샘플 볼륨 (예 : 10 ml) 쇼핑을 필터링ND는 바이오 매스로부터 중간 화합물을 제거하는 데 10 ML 탈이온수로 필터를 린스. </li><li> 주름 필터를 한 가운데, 유리 페트리 접시에 넣고 및 체중 비극적 (최소 24 H)까지 구획 건조기에 넣어. </li><li> 건조기에서 필터를 냉정하고 무게를 측정합니다. </li><li> 로하고 사용하는 샘플 량으로 나누어 건조 바이오 매스없이 필터의 무게 차이로 바이오 매스 건조 중량을 계산합니다. </li></ol> 4. 24 이후에 하나님 / POD-수필에 의한 β-fructofuranosidase의 세포외 효소 활동의 결정, 48 및 육성 72 H 그들과 함께 일하면서 끊임없이 얼음에 샘플을 저장합니다. <ol><li> 필터 1.5 ML 문화 서스펜션 트로프 반응 튜브에 필터를 통해 주사기로 문화 서스펜션을 눌러 셀룰로스 아세테이트 필터. 사용하기 전까지 -20 ° C에서 반응 튜브를 저장합니다. </li><li> 반응 혼합물은 20을 사용하기 위해μL 시료와 포도당으로 자당의 반응을 촉진시키기 위해서 0.05 M 인산 완충액 (산도 5.4)에 용해 1.65 미터 자당 200 μL를 추가합니다. 적어도 반응이 나와 캐리가 중복. </li><li> 가열 블록에 20 분 동안 40 ° C에서 반응 혼합물을 품어. 가열 블록에 10 분 동안 95 ° C에서 잠복기에 의해 반응을 중지합니다. 얼음에 저장하여 반응 혼합물을 냉각 4시 10 분 ° C.에 대해 13.000 g에서 원심 분리기로 농축 물을 다운 스핀 </li><li> 산도와 포도당으로 자당의 온도 의존 절단을 차지하고하려면 20 μL 탈이온수 대신에 20 μL 시료를 사용하여 빈 값을 수행. </li><li> 문화 국물에 잔류 포도당을 차지하고하려면 각 샘플에 대한 부정적인 제어를 수행. 이를 사용 20 샘플의 μL과 자당을 추가하고 같은 단계를 4.3에서 설명을 부화하기 전에 10 분 동안 95 ° C에서 가열에 의해 β-fructofuranosidase을 inactivate 위하여. </li><li> 그러한 그 샘플이 다음과 meas를 희석ured 흡착은 보정 값 범위에 있습니다. </li><li> 세중의 모든 효소 assays을 수행. 물론 마이크로 titer 접시에 2 μL 희석 샘플을 적용합니다. 대신 2 μL 시료의 10 개의 다른 체의 농도 (1 밀리미터에서 15 밀리미터까지)과 열 포도당 솔루션 2 μL를 사용하여 각함으로써 마이크로 titer 판에 대한 보정을위한 표준 범위를 적용합니다. 영점 교정은 2 μL 탈이온수 대신 2 μL 샘플을 사용하십시오. </li><li> 멀티 피펫을 사용하여 각 잘으로 시약 용액 200 μL를 추가합니다. </li><li> 상온에서 10 분 대한 혼합물을 품어. </li><li> 6 마이크로 titer 플레이트를 저장 ° 측정 (길어야 몇 시간)까지 C #. </li><li> 96 - 웰 선라이즈 마이크로 플레이트 리더와 마젤란 데이터 검색 소프트웨어를 사용하여 450 nm의에서 흡수를 측정합니다. 최대 5 초까지 혼합 시간을 설정합니다. 및 최대 1 초까지 나머지 기간. </li><li> 스프레드 시트로 결과 차트를 열고 표준 범위를 사용하여 교정 라인을 구축 : glucose 농도 = X + B 흡수 </li><li> 활동을 계산 : 활동 = (흡수는 X 희석 요인 - 빈 값) X + B </li><li> 샘플의 활동과 적절한 제외어 컨트롤의 차이를 계산하여 β-fructofuranosidase 활동을 알아내지 못했어요. </li><li> 계정 바이오 매스 건조 무게와 β-fructofuranosidase 활동 11 고려하여 다음과 같은 사용에 대한 구체적인 생산성을 계산합니다. </li></ol> 5. 재배의 72 H 후 현미경 및 자동 이미지 분석 <ol><li> 장소 3시 경이 ML 문화 플라스틱 배양 접시에있는 서스펜션과형태학의 구조 분리 때까지 생리 나트륨 염화물 솔루션을 희석. </li><li> 통합 또는 연결된 카메라를 갖추고 현미경 페트리 접시를, ...을 놓다. 샘플 당 형태학의 구조의 약 100 이미지 (그림 2)를 습득하고 저장합니다. 각 이미지에 적어도 하나의 개체가 완벽하게 묘사하는 것을주의하십시오. </li><li> 영상 처리 프로그램 ImageJ 12과 동일한 샘플의 모든 이미지를 엽니다. 프로세스 도구를 사용하여 흑백합니다 (그림 2) &quot;바이너리 만들기&quot;로 이미지를 변환합니다. 이미지의 전체 시리즈에 명령을 적용하기 위해 다음과 같이 매크로 코드를 사용합니다. 실행 (, 바이너리 만들기 &quot;) </li><li> 다시 ImageJ와 가공 바이너리 이미지를 엽니다. 도형 요소 Feret의 직경, 투영 면적, 둘레, 순환성, 화면 비율, 분석 도구 &quot;세트 측정&quot;와 모든 이미지에 대한 진원도 숙녀 단합을 계산합니다. 세리에 명령을 적용하기위한이미지 초밖에은 다음과 같이 매크로 코드를 사용합니다. ( &quot;8 비트&quot;) 실행; ( &quot;바이너리 만들기&quot;) 실행; ( &quot;설정 규모 ...&quot;, &quot;거리 = X 알려져 = 1000 픽셀 = 1 단위 = μm의 세계&quot;)를 실행; ( &quot;세트 측정 ...&quot;, &quot;지역 경계 형상 feret의 제한 표시 = 없음 진수 = 3를 리디렉션&quot;) 실행; ( &quot;입자를 분석 ...&quot;, &quot;크기 = 10,000 - 무한대의 순환성 = 0.00-1.00 쇼 = 디스플레이 개요&quot;) 실행; 눈금 막대를 가로질러 직선을 구축하여 1000 μm의에 연결합니다 픽셀의 개수로서 X를 결정합니다. μm의의 눈금 막대의 길이 직선의 픽셀 수를 상관 관계. </li><li> 스프레드 시트에있는 각 이미지에 대한 형상 계수 값을 포함하는 결과 차트를 엽니다. 각 이미지에 대해 다음과 형태론 번호를 계산합니다. <img alt="등식 1" src="/files/ftp_upload/4023/4023eq1.jpg" /></li><li> 가치와 계정에 한 샘플의 모든 이미지 복용 형태론 번호에 대한 표준 편차 계산. </lI&gt; <li> 구체적인 생산성과 형태론 번호의 그래픽 상관 관계에 대한 그래프와 데이터 분석 프로그램을 사용하여 수학적 회귀하여 수학적 관계를 결정합니다. </li></ol> 6. 대표 결과 활석 마이크로 입자 대답 외에 통해 니제르 SKAn 1,015 형태는 진정한 펠렛의 형태에서 분산된 심지어 mycelial 형태로 변경됩니다. 펠렛의 형태는 표준 조건에서 전시되는 반면 mycelial 형태도 활석 마이크로 입자의 10 G / L (그림 4).와 매체의 보완으로 만들어집니다. 동시에 β-fructofuranosidase의 활동은 3 배 3-5 주위에 증가한다. 1 또는 3 G / 활석 가루의 L의 보완이 두 배 fructofuranosidase 활동 (그림 4.)으로 분산된 형태로 안내합니다. 마이크로 입자 부양 형태는 종합적 Mor로 표현할 수자동 이미지 분석에 의해 결정 매개 변수를 사용하여 계산할 수 phology 번호입니다. 동그란 부드러운 알약은 미세한 이미지에서 완벽한 동그라미로 표시됩니다. 이러한 입자 형태론 번호는 1 값을 갖습니다. mycelial 형태의 작은 조각은 0 형태론 번호를하였으며 한 차원 라인으로 단순화 할 수 있습니다. 길쭉한 불규칙 알약이나 대단히 짧은 시간과 같은 모든 중간 형태학의 양식에 따라서 0과 1 사이의 값을 가질 것이다. 비교적 큰 입자는 다소 낮은 형태론 번호 11의 큰 표면 또는 신장된 입자와 높은, 곰팡이 입자가 높아집니다. 표준 조건에서 반응기 1의 형태 전시물 0.8 주변 형태론 번호를. 10g / L 활석 가루와 원자로 4의 형태 0.1 주변 MN 있습니다. 1과 3g / L의 활석 분말 농도와 원자로 2, 3에 대한 형태론 번호는 분산된 모토를 보여주는 이러한 극단 사이에 놓여학문의 뜻. 마이크로 입자 종속 형태가 밀접 β-fructofuranosidase의 생산성과 관련이 있기 때문에, 그림 5와 비슷한 형태론 번호와 생산성 수학적 상관 관계가 얻어진다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/4023/4023fig1.jpg" /> 그림 1. 실험 설계 및 분석 절차의 전체 구조. A. 니제르는 72 H을위한 탱크 생물 반응기를 흔들 3 패에 (마이크로 입자와 함께 또는없이) 재배된다. 24 후 48 72헥타르 샘플은 다시 구체적인 생산성의 계산에 사용되는 바이오 매스 건조 무게와 β-fructofuranosidase 활동의 결정에 대해 영향력을 행사합니다. 48 H 후 곰팡이 형태는 현미경으로 검사하고 디지털 이미지 분석의 특징. 이미지 분석 관련 매개 변수는 수학 구체적인 생산성과 상호입니다 형태론 번호로 결합됩니다. <img고도 = &quot;그림 2&quot;SRC = &quot;/ files/ftp_upload/4023/4023fig2.jpg&quot;/&gt; 그림 2. A.에서 형태학의 구조를 현미경으로 생성된 이미지에 대한 이미지 처리의 단계 니제르. 1 단계 : 현미경에 의한 이미지 수집. 2 단계 : 이미지 개선에 필요한 경우. 3 단계 : 이미지 binarization, ImageJ에서 생성된 흑백 (이진) 이미지입니다. 4 단계 : 이진 이미지를 처리​​하고 불필요한 개체가 지워집니다. 5 단계 : 형태학의 분석은 오픈 소스 프로그램 ImageJ의 &quot;입자 분석&quot;기능과 함께 진행됩니다. <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/4023/4023fig3.jpg" /> 그림 3. A. 여러 형태학의 형태 부가 마이크로 입자의 농도에 의존 니제르. 마이크로 입자로 증가 농도는 펠렛의 크기가 정확하게 작은 코어 쉘 알약, 작은 양떼와도 자유롭게 분산 균사체로 감소 수 추가했습니다. 으로의 형태론 공학서브 머 지드 문화에 마이크로 입자 보완하여 pergillus 니제르 SKAn1015. 없이 microparticles (A), 10 MG / L (B), 0.1 g / L (C) 0.2 G / L (D), 0.3 g / L (E), 0.6 g / L (F), 1.0 g / L (G), 1.5 g / L (H), 2.0 g / L (I), 2.5 g / L (J), 3.0 g / L (K), 3.5 g / L (L), 4.0 g / L (M G / L (Q), 20 G / L (R), 30 G / L (S)과), 4.5 g / L (N), 5.0 g / L (O), 10 G / L (P), 15 40~50그램 / L (T). 이미지가 재배의 72 H 후 가벼운 현미경으로 찍은 것들. <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/4023/4023fig4.jpg" /> 그림 4.의 의존도에서 Fructofuranosidase 활동 활석 마이크로 입자 농도 1g / L (반응 2), 3 G / L (반응 3)과 10 G / L (원자로 4). 반응기 1은 마이크로 입자로 보충되지 않으며 현재 재배가 표준 조건 하에서 진행됩니다. <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/4023/4023fig5.jpg" /> 그림 5. 형태론 대표 좋은 상관 관계 (R 2 = 0.91)숫자와 구체적인 생산성. 형태론 번호는 특정 생산성 (종좌표)에 대해 (가로 좌표)를 꾸몄다됩니다. 비선형 회귀는 기하 급수적인 상관 관계를 얻을.

<ol><li>Wucherpfennig, T., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWucherpfennig%2C+T+%22Advances+in+Applied+Microbiology%22">Advances in Applied Microbiology</a>. 72, Academic Press. 89-136 (2010).</li>
<li>Driouch, H., Hänsch, R., Wucherpfennig, T., Krull, R., Wittmann, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+enzyme+production+by+bio-pellets+of+Aspergillus+niger%3A+Targeted+morphology+engineering+using+titanate+microparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+and+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Improved enzyme production by bio-pellets of Aspergillus niger: Targeted morphology engineering using titanate microparticles.</a> Biotechnology and Bioengineering. 109, 462-471 (2012).</li>
<li>Driouch, H., Roth, A., Dersch, P., Wittmann, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimized+bioprocess+for+production+of+fructofuranosidase+by+recombinant+Aspergillus+niger%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Microbiology+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Optimized bioprocess for production of fructofuranosidase by recombinant Aspergillus niger.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. 87, 2011-2024 (2010).</li>
<li>Driouch, H., Roth, A., Dersch, P., Wittmann, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Filamentous+fungi+in+good+shape%3A+Microparticles+for+tailor-made+fungal+morphology+and+enhanced+enzyme+production%5BTitle%5D)+AND+%22Bioengineered+Bugs%22%5BJournal%5D)">Filamentous fungi in good shape: Microparticles for tailor-made fungal morphology and enhanced enzyme production.</a> Bioengineered Bugs. 2, 100-104 (2011).</li>
<li>Driouch, H., Sommer, B., Wittmann, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphology+engineering+of+Aspergillus+niger+for+improved+enzyme+production%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+and+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Morphology engineering of Aspergillus niger for improved enzyme production.</a> Biotechnology and Bioengineering. 105, 1058-1068 (2010).</li>
<li>Kaup, B. -A., Ehrich, K., Pescheck, M., Schrader, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microparticle-enhanced+cultivation+of+filamentous+microorganisms%3A+Increased+chloroperoxidase+formation+by+Caldariomyces+fumago+as+an+example%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+and+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Microparticle-enhanced cultivation of filamentous microorganisms: Increased chloroperoxidase formation by Caldariomyces fumago as an example.</a> Biotechnology and Bioengineering. 99, 491-498 (2008).</li>
<li>Hirayama, M., Sumi, N., Hidaka, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Purification+and+characterization+of+a+fructooligosaccharide-producing+beta-fructofuranosidase+from+Aspergillus+niger+ATCC+20611%5BTitle%5D)+AND+%22Agricultural+and+Biological+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Purification and characterization of a fructooligosaccharide-producing beta-fructofuranosidase from Aspergillus niger ATCC 20611.</a> Agricultural and Biological Chemistry. 53, 667-673 (2006).</li>
<li>Rajoka, M. I., Yasmeen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+productivity+of+beta-fructofuranosidase+by+a+derepressed+mutant+of+Aspergillus+niger+form+conventional+and+non-conventional+substrates%5BTitle%5D)+AND+%22World+Journal+of+Microbiology+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Improved productivity of beta-fructofuranosidase by a derepressed mutant of Aspergillus niger form conventional and non-conventional substrates.</a> World Journal of Microbiology and Biotechnology. 21, 471-478 (2005).</li>
<li>Zuccaro, A., GÃ¶tze, S., Kneip, S., Dersch, P., Seibel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tailor-made+fructooligosaccharides+by+a+combination+of+substrate+and+genetic+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22ChemBioChem%22%5BJournal%5D)">Tailor-made fructooligosaccharides by a combination of substrate and genetic engineering.</a> ChemBioChem. 9, 143-149 (2008).</li>
<li>Huggett, A. S. G., Nixon, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+glucose+oxidase%2C+peroxidase%2C+and+o-dianisidin+in+determination+of+blood+and+urinary+glucose%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet%22%5BJournal%5D)">Use of glucose oxidase, peroxidase, and o-dianisidin in determination of blood and urinary glucose.</a> The Lancet. , 270-368 (1957).</li>
<li>Wucherpfenning, T., Hestler, T., Krull, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphology+engineering+-+Osmolality+and+its+effect+on+Aspergillus+niger+morphology+and+productivity%5BTitle%5D)+AND+%22Microb.+Cell+Fact%22%5BJournal%5D)">Morphology engineering - Osmolality and its effect on Aspergillus niger morphology and productivity.</a> Microb. Cell Fact. 10, (2011).</li>
<li>Rasband, W. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRasband%2C+WS+%22ImageJ%22">ImageJ</a>. , National Institutes of Health. Bethesda, Maryland, USA. (1997).</li>
<li>Papagianni, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+the+fractal+nature+of+mycelial+aggregation+in+Aspergillus+niger+submerged+cultures%5BTitle%5D)+AND+%22Microbial+Cell+Factories%22%5BJournal%5D)">Quantification of the fractal nature of mycelial aggregation in Aspergillus niger submerged cultures.</a> Microbial Cell Factories. 5, 5(2006).</li>
</ol>

나는 공개 할게 없다.

곰팡이 형태의 수정은 여러 수십 년 이래 생명 공학에 관심이있다. 다른 연구와 같은 산도 값, 전원 입력, 온도, 중간 영양분이나 inoculum 농도 일 선정 프로세스 매개 변수를 다양려고했는데, 반대로 형태의 다소 부정확할 및 불완전한 제어, 높은 에너지 비용, 억제 효과 또는 제품 불안정성에서 고생했습니다 마이크로 입자의 보완은 입자 크기와 농도의 미세 조정 변형을 통해 곰팡이 형태의 정밀한 엔지니어링이 가능합니다. 이것은 새로운 가능성을가 A와 biotechnological 생산 최적화 및 높은 생산 형태의 맞춤형 설계를위한 마이크로 입자를 사용하는 열립니다 니제르와 다른 filamentous 미생물. 디지털 이미지 분석은 곰팡이 매크로 형태를 특성화하기 쉽게 재현할 방법입니다. 그러나, 크기, 모양 및 표면 charac에 대한 매개 변수의 종류문학에서 설명한 형태학의 구조 ter가 복잡 곰팡이 형태의 신속한 평가를 만듭니다. 관련 매개 변수의 조합으로서 제시 형태론 번호,이 결핍을 방지하고 형태학의 구조의 포괄적인 특성화를 위해뿐만 아니라 생산성과 직접 수학적 상관 관계를위한뿐만 아니라 사용할 수 있습니다. 이것은 다시 가능한 필요한 프로세스에 주어진 형태이므로 형태의 정의에 의해 생산성 추정을 렌더링. 형태론 번호를 사용하면, 그것은 각종 펠렛과 덩어리의 morphologies 4,5 구분할 수 있습니다. 형태론 번호의 앞으로의 개발을위한 프랙탈 차원의 배려가 유망한 것으로 보인다. 프랙탈 차원은 객체 13 속성을 채울 복잡 성과 질량 측정을 제공하므로 mycelial 형태의 전체적인 특성화를 위해 predestinated됩니다. CRmycelial 성장 형태는 이전에 훨씬 더 문화 국물의 viscosities에게 2를 전시하기 위해 표시 되었기 때문에 높은 생산 mycelial 형태의 eation 그러나, 특히 대규모 재배의 공정 성능 문제로 이어질 수도 있습니다. 이것은 열 및 대량 전송 및 높은 전원 입력과 1을 작동 재배보다 비싼 확인을 필요로 활기가 아닌 혼합 지대의 형성에 문제가 발생합니다. 형태 변경 및 추가 모델에 통합되면 따라서 곰팡이 형태와 문화 국물의 점도의 관계가 고려되어야한다.

의 정의 aspergillus 니제르</em활석 마이크로 입자의 추가를 통해> 형태론

Customization of Aspergillus niger Morphology Through Addition of Talc Micro Particles

사상균의 A. 니제르 음식에서 제약 산업에 대한 산업 공정의 넓은 범위에서 널리 사용되는 변형입니다. 이 filamentous 유기체의 가장 흥미로운 종종 지나치게 특성 중 하나는 복잡한 형태입니다. 그것은 울창한 구형 여럿 점성 mycelia (그림 1)의 범위. 다양한 공정 파라미터 및 재료 곰팡이 형태 1에 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 최적의 생산성이 특정 형태학의 양식을 통해 강력하게 상호 있기 때문에, 곰팡이 형태는 종종 산업 생산에서 생산성의 병목 현상을 나타냅니다. 정확하게 형태학의 모양을 제어하는 직선 전달하고 우아한 접근은 증가 효소 생산 2-6에 기여 문화 매체에 대한 무기 불용성 마이크로 입자 (함수의 마그네슘 실리 케이트, 알루미늄 산화물이나 티타늄 실리 케이트 산화물 등)의 추가이다. obv가 있기 때문에마이크로 입자 의존 형태와 효소 생산 사이에 빚을내는 간 상관 관계는 수학적으로 생산성과 형태학의 모양을 연결하는 것이 바람직하다. 따라서 양적 정확하고 전체적인 형태학의 설명으로 타겟팅됩니다. 따라서, 우리는 생성 및 특성을 미세 입자 종속 형태학의 구조를 그리고 아마도 filamentous 미생물의 morphogenesis의 더 나은 이해에 기여 생산성 (그림 1)과 곰팡이 형태 신원을 확인하도록하는 방법을 제시한다. 재조합 변형 A. 니제르 SKAn1015는 탱크 생물 반응기를 흔들 3 패 72 H 위해 재배한다. G / L 이전에 접종 1 G / L, 3 G / L와 10의 농도의 활석 마이크로 입자 외에으로 형태학의 구조의 다양한 reproducibly 생성됩니다. 멸균 샘플은 생산 효소의 성장 진행 및 활동의 결정 24, 48, 72 시간 후에 촬영됩니다.형성된 제품은 높은 가치 효소 β-fructofuranosidase, 음식이나 타인 간의 포도당 7-9으로 자당의 반응을 catalyzes 제약 업계에서 네오 설탕 형성을위한 중요한 생체 촉매이다. 따라서 자당를 추가한 후 포도당의 양을 정함은 생산되는 β-fructofuranosidase의 양을 의미합니다. 포도당 부량는 96 - 웰 마이크로 titer 플레이트의 높은 처리량 분석을 위해 수정됩니다 갓 / POD-검정 10,에 의해 이루어집니다. 72시간 후 곰팡이 형태는 현미경으로 검사하고 디지털 이미지 분석이 특징입니다. 그럼으로써 Feret의 직경과 같은 곰팡이 매크로 형태, 예상 면적, 둘레, 순환성, 화면 비율, 진원도 숙녀 단합을위한 입자 형상 요소는 오픈 소스 영상 처리 프로그램 ImageJ로 계산됩니다. 관련 매개 변수의 종합적인 특성을 가능하게 무차 형태론 번호 (MN) 11에 결합되어곰팡이 형태. 형태론 번호와 생산성의 긴밀한 상관 관계는 수학적 회귀으로 강조 표시됩니다.

정확하게 생성하고 종합적으로 사상균의 형태와 성격 방법<em&gt; Aspergillus 니제르</em&gt;는 형태학의 모양과 생산성의 수학적 상관 관계를 허용하는 설명되어 있습니다.

의 정의 Aspergillus 니제르</em활석 마이크로 입자의 추가를 통해> 형태론

사상균인 A. niger는 식품에서 제약 산업에 이르기까지 광범위한 산업 공정에서 널리 사용되는 균주입니다. 가장...

이 방법은 사상균인 Aspergillus niger의 미세입자 의존적 형태 구조를 생성하고 분석하여 균류의 형태와 생산성의 상관관계를 규명합니다. 3리터 교반 탱크 생물 반응기에서 미세입자 유무에 따라 Aspergillus niger를 72시간 동안 배양하여 비생산성을 계산합니다. 정해진 시간 지점에 샘플을 채취하여 바이오매스 건조 중량과 β-fructosidase 활성을 측정합니다.72시간 후, 현미경으로 진균의 형태를 관찰하고 디지털 이미지 분석을 통해 특성을 규명합니다. 그런 다음 이미지 분석의 관련 파라미터들을 결합하여 특정 생산성과 수학적으로 상관관계가 있는 형태 지수(morphology number)를 산출합니다. 궁극적으로 이 방법은 aspergillus Niger의 형태를 정밀하게 생성하고 포괄적으로 특성화함으로써 사상성 미생물의 형태 형성 과정에 대한 더 깊은 이해를 가능하게 합니다.Aspergillus niger는 수십 년 동안 생명공학 분야에서 중요한 산업적 유용 균주로 활용되어 왔습니다. Aspergillus niger 및 관련 종들의 가장 흥미로우면서도 종종 제어가 어려운 특성 중 하나는 배양 조건에 따라 조밀한 구형 펠릿부터 점성 균사체까지 다양하게 나타나는 복잡한 형태학적 특성입니다. 본 절차의 주요 장점은 미세 입자를 첨가함으로써 공정 요구 사항에 맞춰 진균의 형태를 구체적으로 맞춤 제작할 수 있다는 점입니다.지금까지 진균 형태의 이러한 맞춤화에 대해 설명된 다른 방법은 없었습니다. 이 방법은 사상성 미생물의 배양에 관한 핵심적인 질문들에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 산업적 응용을 위해서는 진균 형태를 제어하는 것뿐만 아니라, 생산성이 좋은 진균 형태와 낮은 진균 형태를 구분하는 것이 매우 중요하기 때문입니다.본 프로토콜은 진균 형태의 바람직한 맞춤 설정 및 특성 분석을 위한 수단을 제공합니다. 이 방법은 aspergillus Nigel 형태에 대한 통찰을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, penicillium 또는 strepto 균주와 같은 다른 사상성 미생물에도 적용 가능합니다. 동봉된 프로토콜에 상세히 기술된 대로 멸균 배양을 위한 4개의 바이오리액터를 설정하십시오.미세입자 첨가에 기반하여 서로 다른 형태의 Aspergillus niger를 배양합니다. 72시간 후 배양액 샘플 50 milliliters를 Falcon 튜브로 옮깁니다.바이오매스 시료는 데시케이터에서 건조 후 최소 두 번 이상 중복으로 채취하며, 마이크로저울을 사용하여 셀룰로오스 필터의 무게를 잽니다. 워터젯 진공 펌프가 연결된 뷰히너 깔때기에 필터를 배치하고, 10 mL의 시료를 여과한 다음 10 mL의 탈이온수를 흘려 바이오매스에서 배지 성분을 제거합니다. 필터의 중앙 부분을 한 번 접습니다.이를 유리 페트리 접시에 담아 항량에 도달할 때까지 건조기에 넣습니다. 필터를 데시케이터로 옮겨 식힙니다. 그 다음 무게를 측정합니다.글루코스 산화효소 및 과산화효소 효소 분석을 위해 무게 측정, 필터 간 무게 차이 계산 및 이후 시료 부피로 나누는 계산 과정을 통해 리터당 바이오매스 건조 중량을 산출합니다. 1.5 milliliters 시린지 패스를 사용하여 시료를 얼음 위에 보관합니다. 셀룰로오스 아세테이트 필터를 통해 배양액 현탁액을 반응 튜브로 여과하여 beta fructo SASE 분석을 수행합니다.통계적 견고함을 위해 두 개의 3반복 시료를 사용하여 세밀하게 성공 여부를 확인합니다. 분석을 시작하려면 시험관에 20 µL의 시료를 첨가하십시오. pH 및 온도에 따른 수크로오스의 글루코스 분해를 제어하려면 20 µL의 시료 대신 20 µL의 탈이온수를 사용하십시오. 또한, 각 시료에 대해 분석을 통해 배양액 내 잔류 글루코스에 대한 음성 대조군을 준비하십시오.열 불활성화된 시료 20 µL를 준비합니다. 수크로스에서 글루코스로의 반응을 개시하기 위해, pH 5.4인 1.65 M 수크로스 용액 200 µL를 시료 20 µL에 첨가합니다. 모든 반응 튜브를 40 °C 가열 블록에서 20분 동안 배양합니다. 튜브를 얼음 위에서 냉각시킨 후, 95 °C에서 10분 동안 가열하여 반응을 정지시킵니다.필요 시 샘플을 원심분리하고, 측정된 흡광도가 보정 값 범위 내에 있도록 분석용 샘플을 희석합니다. 이제 각 반응에 대해 마이크로타이터 플레이트에 샘플 2 µL를 넣습니다. 샘플 측정은 3회 반복 실시합니다.또한 1 mM에서 15 mM 범위의 포도당 용액 10종으로 표준 곡선을 준비하십시오. 영점 교정을 위해서는 2 µL의 탈이온수를 사용하십시오. 다음으로, 각각에 200 µL의 시약 용액을 첨가하십시오.실온에서 10분 동안 배양합니다. 96-well sunrise 마이크로플레이트 리더기와 Magellan 데이터 회수 소프트웨어를 사용하여 450 nanometers에서 흡광도를 측정합니다. 스프레드시트로 결과 차트를 열고 표준 곡선 검량선을 작성합니다.각 시료의 활성을 계산하십시오. 그 다음, 시료 활성에서 적절한 음성 대조군의 값을 빼서 beta fructosidase 활성을 산출하십시오. 마지막으로, 바이오매스 건조 중량과 beta fructosidase 활성을 고려하여 비생산성을 계산하십시오.3 mL의 배양 현탁액을 플라스틱 페트리 접시에 넣고 생리식염수로 희석하여 형태학적 구조를 분리합니다. 현미경 사진의 품질은 매우 중요합니다. 이후의 이미지 분석을 위해 희석 단계에서 주의를 기울여야 합니다.카메라가 내장된 현미경 아래에 페트리 접시를 배치합니다. 각 이미지에 최소 하나의 객체가 완전히 포함되도록 하여, 샘플당 형태학적 구조 이미지 약 100장을 획득하고 저장합니다. 서로 다른 반응기의 샘플이 담긴 접시들에 대해서도 동일한 방식으로 진행하며, 매번 새로운 이미지를 획득합니다.추가된 탈크 분말의 양이 서로 다른 여러 반응기에서 배양된 시료들의 서로 다른 형태학적 성장 형태를 확인하십시오. 그런 다음 이미지 처리 프로그램인 Image J에서 동일한 시료의 모든 이미지를 엽니다. 프로세스 도구(process tool)를 사용하여 이진화(binary) 처리하십시오.일련의 이미지 전체에 명령을 적용하기 위해 이미지를 흑백으로 변환합니다. 다음으로 매크로 코드를 사용하여 스케일 바가 포함된 사진 중 하나를 엽니다. 스케일 바를 가로지르는 직선을 그려 2000 microns에 해당하는 픽셀 수를 결정합니다.분석 도구를 선택하고 측정값을 설정한 후, 형상 인자(shape factors), 페렛 직경(ferrets diameter), 면적 및 둘레를 선택하십시오. 매크로 코드를 사용하여 일련의 이미지들을 처리합니다. 이제 형상 인자 값의 결과가 기록된 스프레드시트를 엽니다.각 이미지에 대해, 한 샘플의 모든 이미지를 사용하여 각 이미지의 형태학적 수치를 계산하십시오. 형태학적 수치의 평균값을 계산하십시오. 그래프 및 데이터 분석 프로그램을 사용하여 형태학적 수치를 비생산성과 함께 도표로 나타내십시오.탈크 미세입자의 농도를 점진적으로 증가시켜 첨가함으로써 수학적 회귀 분석을 통해 수학적 관계를 결정합니다. Niger SKAN 10 15 8개를 사용합니다. 표준 조건에서는 예상되는 펠렛 형태가 나타나지만, 형태가 진정한 펠렛 형태에서 분산된 형태 또는 균사형 형태로 변화합니다.흥미롭게도, 배지에 리터당 10 g의 탈크 미세입자를 첨가하면 균사 형태가 형성됩니다. 동시에 Beto Fructo tase의 활성이 약 3배 증가하며, 리터당 1 g 또는 3 g의 탈크 분말을 첨가하면 자동 이미지 분석으로 결정된 파라미터를 기준으로 과당 활성이 두 배로 증가하며 분산된 형태가 나타납니다. 미세입자 의존적 형태는 형태학적 분석을 통해 종합적으로 설명될 수 있습니다.참고로, 매끄러운 펠릿 형태의 완벽한 구형 입자는 현미경 이미지에서 완벽한 원으로 나타납니다. 형태 계수는 표준 조건에서 1에 가까운 값을 갖습니다. 반응기 1의 형태는 약 0.8의 형태 계수를 나타냅니다.10 g/L의 탈크 분말이 포함된 4번 반응기의 모폴로지는 모폴로지 수치가 약 0.1입니다. 탈크 분말 농도가 1 g/L 및 3 g/L인 2번과 3번 반응기의 모폴로지 수치는 이들 극단값 사이에 위치하며 분산된 모폴로지를 보여줍니다.미세입자 의존적 형태는 베타-프럭토오제니케이스(beta fructose cytes)의 생산성과 밀접한 관련이 있으므로, 발달 후 형태, 수 및 생산성 사이에 우수한 수학적 상관관계가 존재합니다. 이 기술은 생명공학 분야의 연구자들이 균류의 형태와 특히 생산성과의 관계를 더욱 심층적으로 탐구할 수 있는 길을 열어주었습니다. 특정 형태의 균류 교배종을 상세하게 생성하는 이 절차를 통해, 사상성 미생물 배양의 다른 중요한 측면들을 탐구할 수 있습니다.예를 들어, 균사 형태는 구상 형태보다 훨씬 더 점성이 높은 것으로 알려져 있습니다. 따라서 원하는 생성물의 분리 및 정제 과정에서 문제가 발생하여 공정의 전반적인 생산성이 저하됩니다. 본 연구의 형태학적 수치는 배양 및 프로토콜에 관한 모델을 수립하는 데 도움이 될 것이며, 일반적인 진균 형태학에 대한 이해를 넓혀줄 것입니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Immunology and Infection

면역학 및 감염학

성 십자가와 재조합 자손의 고립은 사상균에 대한 중요한 연구...

의 성적 개발 및 Ascospore 방전 Fusarium graminearum</em

극저온 전자 현미경은 스캐닝 (SEM) 또는 전송 (TEM) 중 하나는, 널리 높은 수분 함량 1 생체 시료 또는 기타 자료의 특성에 사용됩니다. SEM / 집중 이온 빔 (FIB)는 샘플에 대한 관심의 기능을 식별하고 극저온 TEM에 전송을위한 얇은 전자 투명한 얇은 판을 추출하는 데 사용됩니다.

집중 이온 빔의 극저온 전자 현미경 표본 준비하여 의미

주사 전자 현미경 관찰을 위한 생물학적 샘플 처리의 문제에는 세포 붕괴, 습한 미세 환경의 샘플 처리 및 세포 파괴가 포함됩니다. 꽃 분열 분열체, 난균 낭종 및 곰팡이(Agaricales)와 같은 까다로운 샘플을 준비하는 데 적합한 저렴하고 비교적 빠른 프로토콜이 여기에 컴파일되고 자세히 설명되어 있습니다.

문제있는 공장, 난균 강 및 곰팡이 샘플에 대한 전자 현미경 (SEM) 프로토콜을 스캔

여기 선물이 분석 Aspergillus flavus 성장과 아플 라 톡 신 생산 옥수수 커널에서 항진균 단백질을 표현 하는 프로토콜.  우리는 감염 및 실시간으로 성숙한 커널에 곰 팡이의 확산을 모니터링 GFP 표현 A. flavus 긴장을 사용 하 여. 분석 결과 신속 하 고 신뢰할 수 있는, 재현.

Aspergillus flavus 성장 및 유전자 변형 옥수수 표현 Lablab purpureus L.에서에서 α-아 밀라 아 제 억제제에서 아플 라 톡 신 생산의 억제

여기에서, 우리는 주사 전자 현미경 검사법 (SEM)를 사용하여 섬세한 조직 견본을 화상 진찰을 위한 상세한 처리 프로토콜을 제시합니다. 세 가지 다른 처리 방법, 즉, hexamethyl disilazana (HMDS) 화학 건조, 간단한 공기 건조 및 임계 점 건조는 각각 경질 계란 껍질, 초기 발달 단계에서 배아 및 곰팡이 배양을 준비하기 위해 설명됩니다.

전자 현미경 검사법을 검사하기위한 배아, 달걀 껍질 및 곰팡이 배양 처리

이 프로토콜은 제브라피시 애벌레에 있는 Aspergillus 감염 모형을 기술합니다. 아스퍼질러스 포자는 유충의 뒷뇌에 마이크로인주사를 주입하고, 화학적 치료는 면역억제를 유도하는 데 사용된다. 감염 진행은 곰팡이 성장과 면역 반응을 모니터링하기 위해 매일 이미징 설정을 통해 모니터링될 뿐만 아니라 식민지 형성 단위 도금에 의한 살아있는 포자의 열거를 모니터링합니다.

호스트 병원체 상호 작용의 분석을 위한 아스퍼질러스 포자를 가진 얼룩말 물고기 애벌레의 감염

CRISPR-Cas9 게놈 편집 시스템은 모델 및 비모델 종에서 사용되어 온 사용하기 쉬운 게놈 편집기입니다. 여기서 우리는 비 모델 필라멘트 아스피세테 곰팡이의 짝짓기 유전자에 조기 정지 코동을 도입하는 데 사용 된이 시스템의 단백질 기반 버전을 제시합니다.

필라멘트 아콤유세테 헌티엘라 오만시스에서 CRISPR-Cas9 중재 게놈 편집

우리는 침수 된 문화와 고체 미디어 모두에서 필라멘트 곰팡이 A. nidulans의 성장 운동학을 캡처, 분석 및 정량화하기 위해 전송 된 빛 현미경 기술을 사용하여 라벨이없는 라이브 이미징 프로토콜을 제시합니다. 이 프로토콜은 형광 현미경 검사법과 함께 사용할 수 있습니다.

라이브 현미경 및 오픈 소스 소프트웨어를 사용하여 아스퍼길러스 니둘란스 성장률의 정량적 분석

이 프로토콜은 균근 진균으로 발아된 식물 조직 및 종자에서 진균 집락을 연구하기 위해 주사 및 투과 전자 현미경, 빛, 공초점 및 형광 현미경과 같은 다양한 현미경 기술을 적용하여 진균종속영양 식물 샘플을 수집, 고정 및 유지하기 위한 자세한 절차를 제공하는 것을 목표로 합니다.

균종속영양 식물 조직의 곰팡이 집락화 및 종자의 공생 발아를 해석하기 위한 현미경 기술

여기에서는 초흡수성 고분자 기반 독립 영양 시스템에서 arbuscular mycorrhizal fungi를 접종하고 관찰하기 위한 간단하고 저렴한 기술에 대해 설명합니다.

Superabsorbent Polymer-based Autotrophic Systems에서 Arbuscular Mycorrhizal Cultures 접종 및 관찰

이 프로토콜은 시료 전처리 최적화를 통해 불균일한 입자 분포를 해결하기 위한 Methanocaldococcus jannaschii (MjsHSP16.5)를 예로 사용하는 실용적인 방법을 제시하며, 연구자가 극저온 전자 현미경(cryo-EM)을 사용하여 고분자 구조를 효율적으로 규명할 수 있는 참고 자료를 제공합니다.

극저온 전자 현미경을 위한 시료 전처리 최적화

학습하세요 Aspergillus niger의 미립자 의존 형태 생성 및 특성화 방법을 통해 균사 형태와 생산성의 수학적 상관관계를 분석하는 기술입니다. 이 방법은 생명공학 연구자들이 균사 미생물의 형태 발생을 정밀하게 제어하고 이해하는 데 활용됩니다.

의 정의 Aspergillus 니제르 형태론

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