Name: Chemostat를 사용하여 미생물의 적응 연구소 발전을위한 절차 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-09-20T08:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 3 s
Description: 학습하세요 키모스탯을 이용한 적응 실험실 진화 프로토콜로 미생물의 스트레스 반응과 대사 공학을 연구하는 방법을 배우세요. E. coli를 사용하여 진화 과정을 관찰하고 유전체 분석을 수행할 수 있습니다.

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본 연구는 미래창조과학부(지능합성생물학센터 프로그램 2012M3A6A8054887)의 재정 지원을 받았다. 김순 교수는 가톨릭대학교 장학금(2015)의 지원을 받았다.

1. 장비 준비 <ol><li> chemostat 항아리 (150-250 ml)로 또는 유입구를 함유하는 삼각 플라스크 (250 mL) 및 출구 포트를 얻었다. 실리콘 튜브는 10 ~ 100 ㎖ / hr의 유량을 허용하여 포트를 연결합니다. 선택적으로 통기, 공기 출구, 및 온도 조절 물 입구 및 출구 포트를 사용한다. </li><li> 교반 및 온도 제어를 제공하는 chemostat 항아리에 적합한 장치를 취득 (또는 회전 진탕 배양기를 사용). </li><li> 문화를 새로운 배지를 전달하고 수집하기 위해 두 개의 연동 펌프를 얻습니다. </li><li> 매체 출구 포트 및 공기 입구 포트를 포함하는 저장 용기 (10 ~ 20 L)을 얻었다. </li><li> (; L / S (13) 튜브 즉, ID 0.8 mm, 유량 범위 0.06-36 ml / 분) 희석 비율에 적합한 실리콘 튜브를 얻습니다. </li></ol> 2. 중간 준비 및 살균 <ol><li> 초기 중간 <ol><li> 0.3 g 포도당, 0.08 g NH 4를 녹여CL, 0.05 g의 NaCl, 0.75 g 나 2 HPO 4 · 2H 2 O, 0.3 g의 KH 2 PO 4 90 ml의 증류수 chemostat 항아리 (DW). </li><li> 클램프를 사용하여 튜브와 함께 chemostat 항아리를 밀봉합니다. 통풍구를 밀봉하지 마십시오. </li><li> 15 분 동안 121 ℃에서 오토 클레이브에서 chemostat 항아리 소독. 살균 한 후, 실온에서 chemostat 항아리를 저장합니다. </li><li> 녹인 0.02 g 황산 · 7H 2 O, 0.01 g의 CaCl2를, 10 ml의 DW (용액 A) 0.1 mg의 티아민. </li><li> 주사기 및 미리 멸균 주사기 필터 (0.45 ㎛의 세공 필터)를 사용하여 용액 A 필터. </li><li> A는 chemostat 항아리에 여과하는 솔루션을 추가합니다. </li></ol></li><li> 스트레스 중간 <ol><li> 30g 글루코스 8g NH 4 CL, 5g의 NaCl, 75g이 나 HPO 4 · 용해 2H 2 O, 30g의 KH 2 PO 4, 300g 나트륨 숙시 네이트 수화물 (NA 2 · 숙신산 · 6H &lt;서브&gt; 2 O; 저수지 항아리에 9.9 L DW에서이 실험에 사용 된 스트레스). </li><li> 클램프를 사용하여 튜브와 함께 저장 항아리를 밀봉합니다. 통풍구를 밀봉하지 마십시오. </li><li> 15 분 동안 121 ℃에서 오토 클레이브 저류 용기 살균. 멸균 후, 실온에서 보관 용기. </li><li> 2g 황산 4 · 7H 2 O, 1g의 염화칼슘 2, 100 ㎖ DW (용액 A) 10 mg을 티아민을 녹인다. </li><li> 주사기 및 미리 멸균 주사기 필터 (0.45 ㎛의 세공 필터)와 필터 A 액. </li><li> A는 저장 항아리에 여과하는 솔루션을 추가합니다. </li><li> 무균는 저장 항아리에 살균 실리콘 튜브를 연결하고 연동 펌프를 연결합니다. </li></ol></li><li> 스트레스가 높은 중간 <ol><li> 2.2 절에서와 같이 매체를 준비하지만, 스트레스의 큰 농도 (즉, 숙시 네이트 적응에 3~5g / L 이상). 참고 :이 프로토콜은 스트레스 일에 적응입니다AT는 매체를 통해 전달 될 수있다. 온도, 교반이나 조명과 같은 물리적 스트레스의 경우, 배양이 적절하게 설계되어야한다. </li></ol></li></ol> 3. 초기 재배 <ol><li> 야생형 E.의 단일 식민지의 예방 초기 배지 4 mL를 함유하는 15 ㎖의 시험관에 대장균. </li><li> 37 ° C에서 12 시간, 220 rpm으로의 진탕 배양기에서 테스트 튜브를 품어. </li><li> 무균 전송 chemostat 항아리에 예비 배양 1 ㎖. </li><li> 6 시간 동안 37 ° C에서, 폭기 (공기 50 ml / 분)와 교반 (200 rpm으로)에 대해 제공하는 chemostat 항아리를 품어. </li></ol> 4. 스트레스 적응 <ol><li> 무균는 chemostat 항아리에 펌프 실리콘 튜브의 끝을 연결합니다. </li><li> 배출 펌프 (10 ㎖ / 시간 이상)을 시작하고 문화를 수집합니다. 참고 : 문화는 일반적으로 4-8 시간 초기 배양 한 후, 지수 상에 있어야합니다. </li><li> 장출구 관에서 문화의 광학 밀도 (600 nm의) 에크. </li><li> 입구 펌프 (0.1 시간-1의 희석 비율에 해당하는 10 ㎖ / 시간 등)를 시작합니다. </li><li> 매 24 시간을 튜브 콘센트에서 600 nm에서 문화의 광학 밀도를 확인합니다. </li><li> 96 시간 (9.6 배 매출) 이상에 대한 chemostat을 운영하고 있습니다. 광학 농도가 안정되면, 높은 스트레스 매체를 함유하는 저장 용기를 교환한다. 광학 밀도가 0.2보다 낮 으면, 6 시간에 대한 공급 흡입 펌프를 멈춘다. 입구 펌프를 다시 시작하고 광학 밀도가 0.2 이상인지 확인합니다. </li><li> 점차 높은 스트레스 농도를 함유하는 저장조로 변경하여 스트레스의 농도를 증가시킨다. </li><li> 이 이정표에 도달 할 때마다 적응 문화의 샘플을 채취 (예를 들어, 100g / L 숙시 네이트 스트레스에 적응 주) 더 게놈 분석 및 저장. </li><li> 샘플 수납하는 멸균 80 % 글리세롤 soluti 함께 배양 시료 (0.5 ml)에 혼합상 (0.5 ml)에 용해시키고 -80 ℃에서 보관. 주 : 상기 미생물은 ALE 과정에서 스트레스를 저하시키는 능력을 취득하는 경우, 발효 용기에서 스트레스 농도는 신선한 저장조와 동일하지 않다. </li></ol> 스트레스 적응 변형 5. 단일 콜로니 분리 <ol><li> 한천 평판 배지 (1.6 % 한천) 같은 스트레스를 함유 매체의 동일한 농도를 준비합니다. </li><li> chemostat에서 출구 배양 (0.1 ㎖) 플레이트, 16 시간 동안 37 ℃에서 배양한다. </li><li> 멸균 된 이쑤시개를 이용하여 플레이트로부터 단일 콜로니를 선택하고, 동일한 스트레스를 함유하는 15 ㎖의 시험관에 상기 chemostat와 동일한 중간 농도 그들을 접종하고, 6 시간 동안 배양한다. </li><li> 전사 배지 50 ㎖를 포함하는 250 ㎖의 삼각 플라스크에 배양액 1 ㎖. 수확 배양액 0.5ml를 각 1 시간, 600 nm에서의 OD를 측정한다. 적응 strai의 성장 속도를 비교하여스트레스 요인 특정 야생형 균주의 것과 N. </li></ol>

<ol><li>Rando, O. J., Verstrepen, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Timescales+of+genetic+and+epigenetic+inheritance%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Timescales of genetic and epigenetic inheritance.</a> Cell. 128, 655-668 (2007).</li>
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</ol>

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미생물 때문에 빠른 성장 속도와 유전 적 다양성의 거의 모든 환경에 적응시킬 수있다. 적응 진화 실험은 주어진 조건 하에서 유용 자연 돌연변이를 보유하는 개개의 유기체를 선택하는 방법을 제공하는 설계 조건 하에서 미생물 발전을 가능하게한다. chemostat 기술은 다음과 같은 이유로 이전 기법보다 인위적 구동 발전을 달성하기위한 더 강력 : (a) 정상 환경 - 전송 기술들은 고체 또는 액체 매질 중 회분식 배양 기반으로하기 때문에, 세포의 환경을 배치하는 동안 변화 문화 chemostat의 환경 스트레스가 정상 상태에서; (b) 더 큰 모집단과 연속 선택 - chemostat의 큰 모집단은 전사 기술의 작은 집단 이상의 유전 적 다양성을 제공한다. 은 ch 연속 선정emostat 기술은 전사 기술 간헐적 선택보다 발전을 달성하기위한 빠른 방법이다. chemostat 문화가 ALE 과정에서 다른 미생물에 의해 오염되지 않는 것이 중요하며, 무균 조건은 chemostat 문화...

미생물이 생존하고 다양한 환​​경에 적응할 수 있습니다. 심한 스트레스, 적응은 임의의 게놈 변이 이후 긍정적 인 선택 1-3으로 도움이 표현형의 인수를 통해 발생할 수 있습니다. 따라서, 균체는 &quot;적응 진화&quot;이라한다 최적 성장을 위해 대사 또는 규제 네트워크를 변경하여 적용 할 수있다. 이러한 슈퍼 박테리아의 발생 및 강력한 미생물 균주의 발생으로 최근 중요한 미생물 경향은 매우 밀접하게 스트레스 조건에서 진화를 적응 적 관련이 있습니다. 정의 실험실 조건에서, 우리는 분자 진화의 메커니즘을 연구에도 다양한 용도 미생물 진화의 방향을 제어 할 수있다. 그들은 큰 개체군을 유지 빠르게 재생하고, 생성 및 혼을 유지하기 쉽다 : 다세포 유기​​체 달리 단세포 유기​​체 이유는 다음 실험실 적응 진화 (ALE)에 적합ogeneous 환경. DNA 시퀀싱 기술과 높은 처리량 기술의 최근 발전과 결합, ALE는 전신 규제 변화로 이어질 게놈의 변화를 직접 관찰 할 수 있습니다. 돌연변이 역학 및 인구의 다양성도 관찰 할 수 있습니다. 유전 공학 전략 ALE 균주 4,5의 분석으로부터 결정될 수있다. Chemostat 배양 정상 세포를 얻는 발효 공정 6의 생산성을 향상하기 위해 사용하는 방법이다. 신선한 배지를 첨가하고, 배양액의 처리 (후자는 중간 및 바이오 매스를 포함한다) 중에 수확된다. 장기 배양 chemostat 그러나 배양 정상 생산성을 변경하여 배양 (도 1a) 중 자발적인 돌연변이 및 선택의 축적을 초래한다. 다양한 선택 압력 (스트레스)에서 돌연변이의 축적이 향상된다. 장기 응력 점진적 증가<html> chemostat는 반복 액체 매질에서 고체 배지 및 시리얼 전송 (에서 온도, pH, 삼투압, 영양 결핍, 산화, 독성 최종 제품 등 식민지 전송으로 지정된 스트레스에 반대 돌연변이의 연속 선택을 제공합니다 배치 배양)도 연구 진화 미생물 (도 1B 및 1C)을 수득 할 수있다. chemostat 배양 복잡한 방법이 필요하지만, 다이버 시티 풀 (복제 인구 크기의 수) 콜로니 전송과 시리얼 전송 기술에 의해 얻어진 것보다 높다. 각각의 세포에 안정 스트레스 노출과는 chemostat 문화 (정상 상태) 일괄 문화 기반 기술에 비해 ALE의 다른 혜택입니다 동안 세포 상태의 변화를 감소. 높은 숙시 네이트 조건에 적용 대장균의 스트레스 유발 ALE는이 문서에서 소개된다. 세틸 / ftp_upload / 54446 / 54446fig1.jpg &quot;/&gt; 그림 1 : 적응 형 실험실 진화의 방법 (A) Chemostat;. (B) 시리얼 전송하는 단계; (C) 식민지 전송. 상단 그림은 ALE에 대한 방법의 개념을 설명하고, 아래 그림은 ALE 동안 성장 세포의 수를 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54446/54446fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>

<table><tbody><tr><td>미니 화학 발효기</td><td>Biotron Inc.</td><td>-</td><td>특별 주문으로 제조</td></tr>된 <tr><td>실리콘 튜빙</td><td>Cole-Parmer</td><td>Masterflex L/S 13</td><td>튜빙 크기는 희석 속도 및 발효기 용기의 크기에 따라 달라질 수 있습니다.</td></tr><tr><td>저장소 항아리</td><td>Bellco</td><td>Media 저장 병</td><td>20 L</td></tr><tr><td>화학 물질</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>-</td> <td>시약 등급</td></tr><tr><td>포도당</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G5767</td><td>ACS 시약</td></tr><tr><td>NH4Cl</td> 분자 생물학용 <td>Sigma-Aldrich</td><td>A9434</td><td>, 세포 배양에 적합, &ge; 99.5%</td></tr><tr><td>NaCl</td><td>시그마-알드리치</td><td>746398</td><td>ACS 시약, &ge; 99%</td></tr><tr><td>Na2HPO4&middot; 2H2O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>4272</td><td>98.5-101%</td></tr><tr><td>KH2PO4</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td>795488 ACS 시약, &ge; 99%</td></tr><tr><td>MgSO<서브>4</서브>&미드도트; 7H2O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>230391</td><td>ACS 시약, &ge; 98%</td></tr><tr><td>CaCl2</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>793639</td><td>ACS 시약, &ge; 96%</td></tr><tr><td>티아민&미드도트; HCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T4625</td><td>시약 등급, &ge; 99%</td></tr><tr><td>Na2&middot; 석시네이트&미드도트; 6H2O</td><td>시그마-알드리치</td><td>S2378</td><td>시약플러스, &ge; 99%</td></tr></tbody></table>

chemostat를 사용하여 미생물의 적응 연구소 발전을위한 절차

Procedure for Adaptive Laboratory Evolution of Microorganisms Using a Chemostat

자연적 진화는 환경 변화와 같은 유전적 다양성과 작은 개체군 간의 선택을 포함합니다. 적응형 실험실 진화(ALE)는 통제된 조건과 스트레스 요인 하에서 살아있는 유기체를 사용하여 진화를 관찰하는 실험 상황을 말합니다. 따라서 유기체는 인위적으로 진화적 변화를 일으키도록 강요됩니다. 미생물은 환경에서 다양한 스트레스 요인에 노출되며 스트레스를 유발하는 특정 단백질을 조절하여 생존 가능성을 높일 수 있습니다. 자연적으로 발생하는 자발적 돌연변이는 미생물의 생존 가능성에 영향을 미치는 미생물의 게놈에 변화를 일으킵니다. 화학물질 배양에 장기간 노출되면 자발적 돌연변이가 축적되고 가장 적응력이 뛰어난 균주가 우세하게 됩니다. 콜로니 전이(colony transfer) 및 연속 전이(serial transfer) 방법과 비교했을 때, 케모스타트 배양은 가장 많은 수의 세포 분열을 수반하며, 따라서 가장 많은 수의 다양한 집단을 수반합니다. ALE를 위한 화학채취 배양은 더 복잡한 배양 장치를 필요로 하지만, 일단 작업이 시작되면 노동 집약적이지 않습니다. 적응된 균주에 대한 비교 게놈 및 전사체 분석은 스트레스 요인이 스트레스를 극복하는 돌연변이에 어떻게 기여하는지에 대한 진화적 단서를 제공합니다. 현재 논문의 목표는 통제된 실험실 조건에서 미생물의 진화를 가속화하는 것입니다.

높은 숙시 응력 적응 야생형 E. 대장균 W3110 균주는 D에서 chemostat에서 배양 = 0.1 시간 -1 270일에 대한 (그림 2). <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/54446/54446fig2.jpg" /> 그림 2 : E.의 높은 숙시 네이트 스트레스 적응 대장균을 이용하여 배양 chemostat W3110. 얇은 화살표는 스트레스의 농도가 증가하는 시간을 나타내고, 굵은 화살표는 배양 하였다 보존하는 시간을 나타낸다. 화살표 번호는 스트레스, 나트륨 숙시 네이트 육수화물의 농도를 나타낸다. ALE 동안 바이오 매스의 변화와 스트레스의 농도가 표시됩니다. 그림은 J.에서 수정 된 Biosci. Bioeng</...

여기서는 chemostat 문화 사용 조건 하에서 미생물 적응 진화 실험을 얻을 프로토콜을 제시한다. 또한, 진화 된 균주의 게놈 분석은 설명한다.

Chemostat를 사용하여 미생물의 적응 연구소 발전을위한 절차

Natural evolution involves genetic diversity such as environmental change and a selection between small populations. Adaptive laboratory evolution (ALE) ...

이 절차의 전반적인 목표는 미생물이 실험실 조건에서 진화할 수 있도록 하는 것입니다. 이 방법은 부신 기능 관계, 스트레스 반응, 대사 공학, 그리고 당연히 진화와 같은 미생물학 분야의 핵심 질문들에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주된 장점은 특정 실험실 조건 하에서 가장 적합한 후손을 지속적으로 선택할 수 있다는 점입니다.텍스트 프로토콜에 설명된 대로 장비와 초기 배지, 스트레스 배지 및 고스트레스 배지의 준비로 이 절차를 시작하십시오. 초기 배지 4 mL가 들어 있는 15 mL 시험관에 단일 콜로니 또는 야생형 E.coli를 접종하십시오. 시험관을 진탕 배양기에서 37 °C, 220 rpm으로 12시간 동안 배양하십시오.폭기 및 교반이 이루어지는 37 °C에서 케모스탯(chemostat) 용기를 6시간 동안 배양합니다. 배양이 끝나면, 펌프의 실리콘 튜브 끝부분을 케모스탯 용기에 무균적으로 연결합니다. 1 mL의 전배양액을 케모스탯 용기로 무균적으로 옮깁니다.배출 펌프를 작동시켜 대수 성장기의 배양액을 수집합니다. 배출 튜브에서 배양액의 600nm에서의 흡광도를 확인합니다. 그 후, 유입 펌프를 작동시킵니다.24시간마다 배출 튜브에서 600 nanometers의 배양액 광학 밀도를 확인하십시오. 9.6회의 완전 회전(full turnover)에 해당하는 96시간 동안 케모stat을 작동시킨 후, 저장조를 가장 낮은 농도의 고스트레스 배지로 교체하십시오. 저장조를 더 높은 스트레스 배지로 교체할 때 세포에 충격이 가해질 수 있습니다.세포 밀도가 너무 낮으면, 세포 밀도를 회복시키기 위해 고스트레스 배지 공급을 잠시 중단하십시오. 광학 밀도가 0.2보다 낮으면, 유입 펌프의 공급을 6시간 동안 중단하십시오. 유입 펌프를 다시 가동하고 광학 밀도가 0.2 이상인지 확인하십시오.더 높은 농도의 스트레스 요제가 포함된 저장조로 점진적으로 교체하여 스트레스 요제의 농도를 서서히 높입니다. 적응 배양이 스트레스 요제 적응 마일스톤에 도달할 때마다 샘플을 채취하여 향후 게놈 분석을 위해 보관합니다. 샘플 보관을 위해 0.5 milliliter의 배양 샘플을 0.5 milliliters의 멸균된 80%glycerol 용액과 혼합하고 80 degrees celsius에서 보관합니다.배지와 동일한 농도의 동일한 스트레스 요인이 포함된 1.6% 한천 플레이트 배지를 준비합니다. 케모스탯의 배출 배양액 0.1 mL를 플레이트에 도말하고 37°C에서 16시간 동안 배양합니다. 배양 후, 멸균된 이쑤시개를 사용하여 플레이트에서 단일 콜로니를 선택하고, 케모스탯과 동일한 농도의 스트레스 요인 및 배지 농도로 구성된 15 mL 시험관에 접종합니다.6시간 동안 배양합니다. 배양액 1 mL를 50 mL의 배지가 들어 있는 250 mL 삼각플라스크에 옮깁니다. 매시간 0.5 mL의 배양액을 수확하여 600 nm에서 흡광도를 측정합니다.스트레스 요인이 주어진 상태에서 적응된 균주의 성장률을 야생형 균주의 성장률과 비교하십시오. 야생형 E.coli 균주는 고농도 숙신산 스트레스 조건에서 270일 동안 진화되었으며, 이는 약 930세대에 해당합니다. 더 높은 숙신산 스트레스가 가해질 때마다 바이오매스 농도는 즉시 감소했다가 이후 회복되었습니다.여기에는 고농도 숙신산 스트레스에 내성이 있는 돌연변이주를 이용한 케모스탯의 모식도가 나와 있습니다. 스트레스 조건 하에서 대부분의 야생형 세포는 씻겨 나가고 돌연변이주가 더 많이 성장합니다. 결과적으로, 돌연변이 후손의 개체 수가 증가하게 됩니다.두 번째와 세 번째 돌연변이가 지속적으로 선택되어 결국 케모스탯 내에서 우세해집니다. 이 그림은 적응된 균주가 고농도 숙신산 스트레스 조건에서 지체 없이 성장한 반면, 야생형 균주는 그렇지 않았음을 보여줍니다. 유사한 전략을 다양한 스트레스 요인을 이용한 케모스탯 기반의 적응적 실험실 진화에 적용할 수 있습니다.이 영상을 시청한 후, 지정된 조건 하에서 미생물을 획득하고 진화시키는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다. 숙련되면 이 기술은 몇 달 안에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 수행할 때, 한꺼번에 너무 많은 스트레스를 가해 케모스탯(chemostat) 세포가 씻겨 내려가지 않도록 주의하고, 매일 광학 밀도를 확인하는 것이 중요합니다.이 절차 이후에는 어떤 돌연변이가 스트레스 내성 진화에 기여하는가와 같은 추가적인 질문에 답하기 위해 게놈 분석 및 전사체 분석과 같은 방법들을 수행할 수 있습니다.

procedure-for-adaptive-laboratory-evolution-microorganisms-using

Research

연구

JoVE Journal

Genetics

유전학

출처: Jian, X., et al., MMC(Microbial Microdroplet Culture System)를 사용한 자동화된 미생물 배양 및 적응 진화. J. Vis. 경험. (2022).이 비디오는 미생물 미세 액적 배양 시스템을 사용하여 메탄올 내성을 향한 박테리아의 적응 진화를 유도하는 방법을 보여줍니다. 조작된 박테리아 배양액을 높은 메탄올 스트레스 배지와 혼합하고 이를 미세 물방울로 분할함으로써 시스템은 메탄올 스트레스 하에서 향상된 성장을 보이는 돌연변이를 선택합니다. 반복적인 농축 주기와 콜로니 분리를 통해 추가 분석 또는 적용을 위해 메탄올 적응 박테리아 균주를 배양합니다.

미생물 미세액방울 배양 시스템을 이용한 박테리아의 적응 진화

출처: 정 H. 외 화학정기를 이용한 미생물의 적응적 실험실 진화 절차. J. Vis. 경험 (2016).이 영상은 장기간 스트레스 환경에 노출된 배양에서 스트레스에 적응한 박테리아가 선택적으로 분리되고 성장하는 과정을 보여줍니다. 배양물은 스트레스 요인 함유 한천 위에 플레이트링되며, 단일 콜로니가 선택되어 스트레스 물질을 액체 배지에 접종합니다. 흡수율은 성장 상태를 모니터링하고 스트레스에 적응한 박테리아의 성공적인 분리를 확인하기 위해 정기적으로 측정됩니다.

단일 콜로니 선택을 통한 스트레스 적응 박테리아의 분리

세포의 성장 속도는 규제 과정 및 세포 생리학의 주요 결정 요인이다. chemostats를 이용한 연속 배양은 세포 성장과 이러한 네트워크는 세포 성장을 최적화하기 위해 발전을 제어하는​​ 분자 네트워크의 학습을 용이 영양소 한정하여 세포 성장 속도의 외인성 제어를 가능하게한다.

미생물 시스템 생물학의 Chemostats의 사용

우리는 개발 및 저렴한 비용에 즉시 사용할 수 각지에서 만들어진 작은 chemostats의 소형 풋 프린트 배열을 확인. 생리학 및 실험 진화 결과는 큰 볼륨 chemostats과 비슷했다. ministat 배열은 기존 chemostat 실험, 기능 유전체학, 화학 심사 어플리케이션을위한 컴팩트 저렴하고 접근 할 플랫폼을 제공합니다.

다중 Chemostat 배열의 설계 및 사용

약물 농도를 동적으로 조정하여 항생제 약물 내성의 특성을 분석할 수 있는 저비용의 구성 가능한 모비드도스타트를 설명합니다. 이 장치는 다중화된 미세유체 플랫폼과 통합될 수 있습니다. 이 접근 방식은 실험실 항생제 약물 내성 연구를 위해 확장할 수 있습니다.

디자인과 낮은 비용의 사용, 자동 Morbidostat 박테리아의 적응 진화에 대한 항생제 약물 선택에서

이 더에이 버 프레임 워크는 실험적 파라미터에 대 한 높은 분해능과 동적 제어를 통해 고 처리량의 지속적인 미생물 배양을 가능 하 게 합니다. 이 프로토콜은 복잡 한 피트 니스 실험을 수행 하기 위해 시스템을 적용 하는 방법을 보여 주며, 사용자가 여러 개별 문화권에 대 한 자동화 된 제어를 프로그래밍 하 고, 측정 하 고, 수집 하 고, 실시간으로 실험 데이터와 상호 작용 하는 방법을 안내 합니다.

에 버 버를 사용 하 여 자동화 된 고 처리량, 지속적인 세포 성장 실험 설계

이 프로토콜은 미생물 마이크로액적 배양 시스템(MMC)을 사용하여 자동화된 미생물 배양 및 적응 진화를 수행하는 방법을 설명합니다. MMC는 미생물을 자동으로 지속적으로 재배 및 하위 재배 할 수 있으며 상대적으로 높은 처리량과 우수한 병렬화로 온라인으로 성장을 모니터링하여 노동 및 시약 소비를 줄일 수 있습니다.

미생물 마이크로액적 배양 시스템(MMC)을 이용한 자동화된 미생물 배양 및 적응 진화

이 프로토콜은 일일 이동 및 주기적인 동결을 수행하여 대장균 LTEE(Long-Term Evolution Experiment)를 유지하는 방법과 진화된 박테리아의 적합성 향상을 측정하기 위해 경쟁 분석을 수행하는 방법을 설명합니다. 이러한 절차는 연구자가 자신의 미생물 진화 실험을 시작하기 위한 템플릿 역할을 할 수 있습니다.

Daily Transfers, Archiving Populations, and Measuring Fitness in the Long-Term Evolution Experiment with Escherichia coli (대장균을 사용한 장기 진화 실험에서의 일일 이동, 인구 보관 및 적합성 측정)

여기에서는 저비용의 에너지 효율적인 벤치탑 열혼합기를 인큐베이터로 활용하는 호열성의 적응을 위한 실험적 진화 프로토콜을 제시합니다. 이 기술은 최적 성장 온도가 75 °C인 고세균인 Sulfolobus acidocaldarius의 온도 적응 특성화를 통해 입증되었습니다.

삶의 극한에서의 적응 : 극한 고령 Archaeon Sulfolobus acidocaldarius를 사용한 실험적 진화

우리는 밀리유체 연속 배양 장치(MCCD)에 대한 프로토콜을 제시하는데, 이는 수백 나노몰 농도까지 지속된 저영양 조건이나 시간적 영양분 변동 조건에서 세균 집단을 미세한 시간 척도로 배양할 수 있게 합니다.

영양소가 낮고 변동하는 상태에서 대 장 균 연구를 위한 연속 배양 밀리플루이딕 장치

학습하세요 키모스탯을 이용한 적응 실험실 진화 프로토콜로 미생물의 스트레스 반응과 대사 공학을 연구하는 방법을 배우세요. E. coli를 사용하여 진화 과정을 관찰하고 유전체 분석을 수행할 수 있습니다.

Chemostat를 사용하여 미생물의 적응 연구소 발전을위한 절차

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