Name: 환경적으로 획득한 혐기성 미생물을 배양하기 위한 In Situ Informed Simulated Medium 형식 세트 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-01-12T14:20:00.000+00:00
Duration: 7 min 56 s
Description: 배우세요 환경 미생물학에서 혐기성 미생물 배양을 위한 개량된 헝가리 기법을 사용하는 방법을. 까다로운 미생물의 성장을 촉진하여 미생물 다크 매터 연구에 기여합니다.

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저자는 수년에 걸쳐 이러한 기술에 영향을 미치거나 발전시킨 정보와 멘토링의 계보를 인정하고 싶습니다. 전직 대학원생, 박사 후 연구원 및 현재 교수인 Hamilton-Brehm 박사는 시간을 내어 혐기성 기술을 가르친 Mike Adams 박사, Gerti Schut 박사, Jim Elkins 박사, Mircea Podar 박사, Duane Moser 박사 및 Brian Hedlund 박사에게 감사의 빚을 지고 있습니다. 국제자연보호협회(Nature Conservancy)와 아메리칸 리버스(American Rivers)는 각각 G21-026-CON-P 보조금과 AR-CE21GOS373 보조금을 통해 이 작업을 지원했습니다. 이 논문에 표현된 모든 의견, 결과, 결론 또는 권장 사항은 저자의 것이며 반드시 Nature Conservancy 또는 American Rivers의 견해를 반영하는 것은 아닙니다. 이 연구는 SIU Advanced Energy Institute의 보조금으로 지원되었으며, SIU Advanced Energy Institute는 Advanced Energy Resource Board를 통해 수여된 자금 지원에 감사를 표합니다. NGS는 LC Sciences에서 수행했습니다.

환경 미생물 배양을 위한 현장 시뮬레이션 혐기성 방법

<ol><li>Staley, J. T., Konopka, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+in+situ+activities+of+nonphotosynthetic+microorganisms+in+aquatic+and+terrestrial+habitats%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Measurement of in situ activities of nonphotosynthetic microorganisms in aquatic and terrestrial habitats.</a> Annu. Rev. Microbiol. 39 (1), 321-346 (1985).</li>
<li>Lloyd, K. G., Steen, A. D., Ladau, J., Yin, J., Crosby, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phylogenetically+novel+uncultured+microbial+cells+dominate+earth+microbiomes%5BTitle%5D)+AND+%22MSystems%22%5BJournal%5D)">Phylogenetically novel uncultured microbial cells dominate earth microbiomes.</a> MSystems. 3 (5), e00055(2018).</li>
<li>Rinke, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insights+into+the+phylogeny+and+coding+potential+of+microbial+dark+matter%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Insights into the phylogeny and coding potential of microbial dark matter.</a> Nature. 499 (7459), 431-437 (2013).</li>
<li>Marcy, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissecting+biological+%26%2334%3Bdark+matter%26%2334%3B+with+single-cell+genetic+analysis+of+rare+and+uncultivated+tm7+microbes+from+the+human+mouth%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+USA%22%5BJournal%5D)">Dissecting biological &#34;dark matter&#34; with single-cell genetic analysis of rare and uncultivated tm7 microbes from the human mouth.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 104 (29), 11889-11894 (2007).</li>
<li>Giovannoni, S., Stingl, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+importance+of+culturing+bacterioplankton+in+the%27omics%27+age%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Rev.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">The importance of culturing bacterioplankton in the'omics' age.</a> Nat. Rev. Microbiol. 5 (10), 820-826 (2007).</li>
<li>Stewart, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growing+unculturable+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">Growing unculturable bacteria.</a> J. Bacteriol. 194 (16), 4151-4160 (2012).</li>
<li>Dedysh, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cultivating+uncultured+bacteria+from+northern+wetlands%3A+Knowledge+gained+and+remaining+gaps%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Cultivating uncultured bacteria from northern wetlands: Knowledge gained and remaining gaps.</a> Front. Microbiol. 2, 184(2011).</li>
<li>Kaeberlein, T., Lewis, K., Epstein, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolating%26%2334%3B+uncultivable%26%2334%3B+microorganisms+in+pure+culture+in+a+simulated+natural+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Isolating&#34; uncultivable&#34; microorganisms in pure culture in a simulated natural environment.</a> Science. 296 (5570), 1127-1129 (2002).</li>
<li>Bomar, L., Maltz, M., Colston, S., Graf, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Directed+culturing+of+microorganisms+using+metatranscriptomics%5BTitle%5D)+AND+%22mBio%22%5BJournal%5D)">Directed culturing of microorganisms using metatranscriptomics.</a> mBio. 2 (2), e00012(2011).</li>
<li>Tyson, G. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genome-directed+isolation+of+the+key+nitrogen+fixer+Leptospirillum+ferrodiazotrophum+sp.+nov.+from+an+acidophilic+microbial+community%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Environ.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Genome-directed isolation of the key nitrogen fixer Leptospirillum ferrodiazotrophum sp. nov. from an acidophilic microbial community.</a> Appl. Environ. Microbiol. 71 (10), 6319-6324 (2005).</li>
<li>Balch, W. E., Fox, G. E., Magrum, L. J., Woese, C. R., Wolfe, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methanogens%3A+Reevaluation+of+a+unique+biological+group%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiol.+Rev%22%5BJournal%5D)">Methanogens: Reevaluation of a unique biological group.</a> Microbiol. Rev. 43 (2), 260-296 (1979).</li>
<li>Merino, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subsurface+microbial+communities+as+a+tool+for+characterizing+regional-scale+groundwater+flow%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Total+Environ%22%5BJournal%5D)">Subsurface microbial communities as a tool for characterizing regional-scale groundwater flow.</a> Sci. Total Environ. 842, 156768(2022).</li>
<li>Anderson, K. B., Creeping, J. C., Huggett, W. W. Process for the dissolution of coal, biomass and other organic solids in superheated water. U.S. patent 8,563,791. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://patentimages.storage.googleapis.com/23/49/97/e50f70357c62d8/US8563791.pdf">https://patentimages.storage.googleapis.com/23/49/97/e50f70357c62d8/US8563791.pdf</a> (2013).</li>
<li>Anderson, K. B., Crelling, J. C., Huggett, W. W., Perry, D. M. Production of organic materials using oxidative hydrothermal dissolution. U.S. patent 10,023,512. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://patentimages.storage.googleapis.com/a6/28/30/7f14a156b44bdf/US10023512.pdf">https://patentimages.storage.googleapis.com/a6/28/30/7f14a156b44bdf/US10023512.pdf</a> (2018).</li>
<li>Mullin, S. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patterns+of+in+situ+mineral+colonization+by+microorganisms+in+a%7E+60+c+deep+continental+subsurface+aquifer%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Patterns of in situ mineral colonization by microorganisms in a~ 60 c deep continental subsurface aquifer.</a> Front. Microbiol. 11, 536535(2020).</li>
<li>Kozich, J. J., Westcott, S. L., Baxter, N. T., Highlander, S. K., Schloss, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+dual-index+sequencing+strategy+and+curation+pipeline+for+analyzing+amplicon+sequence+data+on+the+miseq+illumina+sequencing+platform%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Environ.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Development of a dual-index sequencing strategy and curation pipeline for analyzing amplicon sequence data on the miseq illumina sequencing platform.</a> Appl. Environ. Microbiol. 79 (17), 5112-5120 (2013).</li>
<li>Miller, T. L., Wolin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+serum+bottle+modification+of+the+hungate+technique+for+cultivating+obligate+anaerobes%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Microbiol%22%5BJournal%5D)">A serum bottle modification of the hungate technique for cultivating obligate anaerobes.</a> Appl Microbiol. 27 (5), 985-987 (1974).</li>
<li>Hamilton-Brehm, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermoanaerosceptrum+fracticalcis+gen.+nov.+sp.+nov.%2C+a+novel+fumarate-fermenting+microorganism+from+a+deep+fractured+carbonate+aquifer+of+the+us+great+basin%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Thermoanaerosceptrum fracticalcis gen. nov. sp. nov., a novel fumarate-fermenting microorganism from a deep fractured carbonate aquifer of the us great basin.</a> Front. Microbiol. 10, 2224(2019).</li>
<li>Hamilton-Brehm, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Caldicellulosiruptor+obsidiansis+sp.+nov.%2C+an+anaerobic%2C+extremely+thermophilic%2C+cellulolytic+bacterium+isolated+from+obsidian+pool%2C+yellowstone+national+park%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Environ.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Caldicellulosiruptor obsidiansis sp. nov., an anaerobic, extremely thermophilic, cellulolytic bacterium isolated from obsidian pool, yellowstone national park.</a> Appl. Environ. Microbiol. 76 (4), 1014-1020 (2010).</li>
<li>Hamilton-Brehm, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermodesulfobacterium+geofontis+sp.+nov.%2C+a+hyperthermophilic%2C+sulfate-reducing+bacterium+isolated+from+obsidian+pool%2C+yellowstone+national+park%5BTitle%5D)+AND+%22Extremophiles%22%5BJournal%5D)">Thermodesulfobacterium geofontis sp. nov., a hyperthermophilic, sulfate-reducing bacterium isolated from obsidian pool, yellowstone national park.</a> Extremophiles. 17 (2), 251-263 (2013).</li>
<li>Twigg, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxidation-reduction+aspects+of+resazurin%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Oxidation-reduction aspects of resazurin.</a> Nature. 155 (3935), 401-402 (1945).</li>
</ol>

저자는 이해 상충이 없다고 선언합니다.

이 프로토콜의 중간 생산 섹션(섹션 1)은 출판 이후 널리 사용되어 온 Miller and Wolin17의 수정된 Hungate 기법에 그 구조를 빚지고 있습니다. 이 확장된 프로토콜의 실용성은 서술적 특성과 미생물의 현장 획득과의 결합에서 비롯됩니다. 환경에 대한 정보를 제공하고 시뮬레이션된 배지를 포함하는 배양병은 혐기성 지하 박테리아 Thermoanaerosceptrum fracticalcis 균주 DRI1318, Caldiatribacterium inferamans 균주 SIUC1(등록 번호 MT023787; 준비 중인 원고) 및 Anaerothermus hephaesti를 현장에서 획득한 이전 구성원을 성공적으로 배양하는 데 사용되었습니다 균주 SIUC3 (등록 번호 MK618647; 준비 중인 원고) 및 혐기성 지하 박테리아 특성화되지 않은 균주 DRI1...

대부분의 미생물은 배양되지 않은 상태로 남아 있습니다. 이것은 한천 플레이트를 사용하여 성공적으로 배양된 소수의 미생물과 대조되는 현미경을 통해 관찰된 세포 간의 큰 불균형에 의해 뒷받침됩니다. 스탈리(Staley)와 코놉카(Konopka)는 이 차이를 "판금 카운트 변칙(Great Plate Count Anomaly)"이라고 명명했다.[1] 추정된 설명되지 않은 다양성은 여러 다른 환경에서 순위 풍부도 곡선에 분포된 많은 새로운 속을 보여주는 메타게놈 및 메타전사체 데이터에 의해 뒷받침된다2. 관찰되었지만(일반적으로 미생물 군집의 무작위 샷건 시퀀싱에 의해) 배양되지 않은 미생물은 "미생물 암흑물질"(microbial dark matter)이라고 불립니다.3,4.
-omics의 시대에 미생물 배양은 게놈 데이터를 완전히 평가하고 존재하는 유전자의 기능/표현형을 검증하는 데 필수적입니다. 배양된 미생물의 염기서열 분석은 샷건 균유전체학(shotgun metagenomics) 및 환경으로부터 메타게놈 조립 게놈(metagenome-assembled genomes)과 같은 기술이 허용될 때까지 완전한 게놈을 자신 있게 얻을 수 있는 유일한 방법이다5. 배양된 미생물과 결합된 게놈 평가는 "미생물 암흑 물질"을 이해하기 위한 강력한 추론을 제공합니다. "미생물 암흑 물질"의 많은 구성원은 영양소 및 기타 원소의 순환과 귀중한 천연 제품의 생산에 영향을 미치고 생태계를 지원하며 생태 서비스를 수행하는 중요한 기능을 수행합니다. 의학적 관점에서 볼 때, 현재 판매되고 있는 모든 의약품의 약 절반은 박테리아 제품 및 제품의 파생물이며, 배양되지 않은 종을 프로파일링하면 미래의 항생제를 밝힐 수 있을 것으로 의심됩니다. 이 비교양 다수에게 접근하기 위해서는 다양한 재배 방법론을 늘려야 한다6. "미생물 암흑물질(microbial dark matter)"의 구성원 중 혐기성 과소영양 미생물은 대체로 과소 보고되고 있으며, 생태학적으로나 산업적으로 가치 있는 생화학적 경로7를 보유하고 있을 가능성이 높기 때문에 배양의 중요한 표적이 된다. 그러나 혐기성 과소 영양 미생물은 종종 더 긴 배양 시간이 필요하고, 까다로운 조건(예: 특정 비표준 체외 온도) 및 특수 배지 레시피의 사용으로 인해 호기성 및 코피오영양 미생물보다 배양하기가 더 어렵습니다.
새로운 혐기성 과소 영양 미생물을 포함하여 "미생물 암흑 물질"의 구성원을 배양하기 위한 현재 개발 기술은 우리의 이해를 크게 향상시키고 계통 발생 나무 내에서 이러한 미생물의 표현을 증가시켰습니다. 새로운 미생물을 배양하기 위해 정보에 입각한 배지를 사용하는 현재 기술(즉, 관심 미생물에 대한 지식을 사용하여 유도된 배지)은 세 가지 뚜렷한 방법으로 구분할 수 있습니다. 첫 번째 방법은 멤브레인 내에 이미 관심 미생물을 포함하는 시험관 내 성장 챔버로 전달하기 위해 환경의 개별 부분을 직접 제거하는 것입니다. 개별 섹션(예: 해수)은 관심 미생물이 현장에서 사용하는 지구화학적 서식지를 제공하는 역할을 하는 반면, 멤브레인은 세포의 이동을 억제합니다(관심 세포는 내부에 남아 있고 개별 섹션과 함께 도착한 외부 세포는 남아 있지 않음). 자연 서식지에서 미생물을 표적으로 하는 데 자연적으로 이용 가능한 화합물을 포함시킴으로써, 이러한 미생물을 배양할 수 있다8. 두 번째 방법은 메타전사체학 또는 유전체학을 활용하여 대사 능력을 규명하여 표적 배지 설계에 대한 배양 매개변수를 좁힐 수 있는 단서를 제공합니다. 이 접근법은 환경에서 특정 유형의 미생물을 풍부하게 하는 데 사용할 수 있는 생태생리학적 프로필을 제공합니다. 배지의 조항은 농축 다양성을 감소시키기 위해 표적 미생물을 지원하는 것으로 추정되는 존재하는 확인된 유전자에 맞춰져 있습니다.9,10. 한 가지 주의할 점은 게놈 정보는 유전자의 발현을 직접 추론하지 않는 반면, 전사체 정보는 유전자의 발현을 직접 추론한다는 것입니다.
세 번째 방법은 미디어를 시뮬레이션하지 않고 환경을 미디어 소스로 직접 사용하는 첫 번째 방법과 달리 환경 정보에 입각한 시뮬레이션된 미디어를 포함합니다. 이 세 번째 방법은 관심 미생물이 포함된 현장 현장의 지구화학에 대한 환경 정찰이 필요합니다. 이러한 지식을 바탕으로 기본 구성 요소와 물리적 매개변수를 식별하여 환경에 입각한 시뮬레이션 매체를 생성합니다. 그런 다음 배지는 환경에서 미생물 함유 침전물 또는 액체를 배지로 직접 주입합니다. 이 방법은 배양 미생물학자가 충분한 양의 소스 환경(첫 번째 방법에 필요함) 또는 적절한 메타전사체 또는 게놈 데이터(두 번째 방법에 필요한 경우)에 액세스할 수 없는 경우에 특히 유용합니다.
다음 프로토콜은 세 번째 방법의 예입니다. 관심 있는 환경을 시뮬레이션하는 것을 목표로 합니다. 현장에서 획득한 다양한 혐기성 미생물 배양을 표적으로 하는 세 가지 순진한 배지 레시피가 프로토콜 내에서 병렬로 제시됩니다. 대표되는 3가지 배양물은 토양에서 유래한 혼합배양(이하, 토양 혼합 배양), 시추공 내에서 유래한 혼합 배양(이하, 시추공 혼합 배양), 시추공 내에서 유래한 분리 메탄겐(이하, 시추공 분리 메탄원)이다. 여기에 공유된 미디어 레시피의 복합 정체성과 양은 시작 가이드로 사용됩니다. 그들은 독자의 환경과 관심 미생물에 맞게 맞춤화할 수 있고 권장됩니다.

<table><tbody><tr><td>General Materials</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 L borosillicate 병</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 mL 주사기(슬립 팁 포함</td><td>) Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>10 mL 유리 피펫</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>100 mL 배양 병</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>20 mm 핸드 크림퍼</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>23G 바늘</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>500mL 붕규산 병</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>알루미늄 씰</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>캐뉼라, 길이 31.5cm</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>캐뉼라, 길이 6cm</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Corer</td><td>기딩스 머신 컴퍼니&nbsp;</td><td></td><td>회사 부품으로 조립</td></tr><tr><td>가스 매니폴드</td><td>스웨즈락</td><td></td><td>다양한 부품으로 조립</td></tr><tr><td>라이터</td><td>Lowe's</td><td></td><td></td></tr><tr><td>N2 가스</td><td>에어가스</td><td></td><td></td></tr><tr><td>니트릴 장갑</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>고무 마개(GL45 병용)</td><td>Glasgeratebau OCHS</td><td></td><td></td></tr><tr><td>고무 마개(배양병용)</td><td>에이스 글라스</td><td></td><td></td></tr><tr><td>교반 핫 플레이트</td>, <td>코닝</td><td></td><td></td></tr><tr><td>미량 미네랄,</td><td>ATCC</td><td></td><td></td></tr>, <tr><td>비타민</td>, <td>ATCC</td><td></td><td></td></tr><<tr><td>스트롱>바이오리액터 특화 재료</스트롱></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>#10 고무 스토퍼</td><td>, 에이스 글라스</td><td></td><td></td></tr><tr><td>#7 고무 마개</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1mL 주사기(루어 잠금 팁 포함</td><td>) Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1/4" 호스 미늘 볼 밸브</td><td>Amazon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>10mL 주사기(루어 잠금 팁 포함</td><td>) Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>3.5L 붕규산 병</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>5/16" - 1/4" 호스 미늘 어댑터 피팅</td><td>아마존</td><td></td><td></td></tr><tr><td>60 mL 주사기와 루어 잠금 팁</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>8 L borosillicate carboy</td><td>Allen Glass</td><td></td><td></td></tr><tr><td>GL14 오픈 탑 캡 용 앵글 호스 커넥터</td><td>Ace Glass</td><td>7623-20</td><td></td></tr><tr><td>Balloon</td><td>Party City</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Borosillicate 생물 반응기</td><td>Allen Scientific Glass</td><td></td><td>요청 시 맞춤 제작</td></tr><tr><td>드릴</td><td>Lowe's</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Female luer lock 어댑터 커플러</td><td>Amazon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>GL14 오픈 탑 캡</td><td>Ace Glass</td><td>7621-04</td><td></td></tr><tr><td>GL18 오픈 탑 캡</td><td>Ace Glass</td><td>7621-08</td><td></td></tr><tr><td>GL45 오픈 탑 캡</td><td>Ace Glass</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PTFE GL14 오픈 탑 캡 Ace용 실리콘 격막</td><td> 유리</td><td>7625-06</td><td></td></tr><tr><td>PTFE GL18 오픈 탑 캡 용 실리콘 격막</td><td>에이스 유리</td><td>7625-07</td><td></td></tr><tr><td>링 스탠드</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>링 스탠드 체인 클램프</td><td>아마존</td><td></td><td></td></tr><tr><td>링 스탠드 클램프</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>실리콘 튜브; 1/4 "id, 1/2"od</td><td>Grainger</td><td>55YG13</td><td></td></tr><tr><td>실리콘 튜브; 3/16" id, 3/8" od</td><td>Grainger</td><td></td><td></td></tr><tr><td>직선 호스 커넥터 GL14 오픈 탑 캡</td><td>에이스 글래</td>스 <td>7623-22</td><td></td></tr><tr><td>삼방향 스톱콕</td><td>아마존</td><td></td><td></td></tr><tr><td>양방향 스톱콕</td><td>아마존</td><td></td><td></td></tr><tr><td>초저 유량 가변 유량 미니 펌프</td><td>VWR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>수조</td><td>피셔 Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>13-18mm 외경 튜브용 흰색 고무 격막</td><td>Ace Glass</td><td>9096-49</td><td></td></tr><tr><td>Wire</td><td>Lowe's</td><td></td><td></td></tr><tr><td>지퍼 타이</td><td>Lowe's</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

환경적으로 획득한 혐기성 미생물을 배양하기 위한 in situ informed simulated medium 형식 세트

A Set of In Situ Informed Simulated Medium Formats for Culturing Environmentally Acquired Anaerobic Microorganisms

혐기성 미생물의 배양 의존적 연구는 방법론적 역량에 달려 있습니다. 이러한 분석법은 혐기성 미생물에 적합한 성장 조건(예: pH 및 탄소원)을 만들고 유지하는 동시에 인공 환경을 손상시키지 않고 샘플을 추출할 수 있어야 합니다. 이를 위해 현장 환경에 의해 정보를 얻고 시뮬레이션하는 방법은 해당 환경에서 미생물을 배양하는 데 큰 도움이 될 수 있습니다. 여기에서는 지상 표면 및 지하 미생물을 배양하기 위한 현장 정보 및 시뮬레이션 혐기성 방법을 간략하게 설명하고 교란을 최소화한 혐기성 샘플 수집을 강조합니다. 이 프로토콜은 맞춤형 혐기성 액체 배지의 생산과 혐기성 미생물의 환경 획득 및 시험관 내 성장에 대해 자세히 설명합니다. 이 프로토콜은 또한 환경적으로 획득한 배양을 위한 퇴적물 및 혐기성 액체 매체의 환경 시뮬레이션에 사용되는 혐기성 생물반응기의 중요한 구성 요소를 다룹니다. 우리는 실험적 탄소원에 반응하여 활성 배양이 동적으로 조정되는 생물반응기의 수명 동안 유지된 마이크로바이옴의 예비 차세대 염기서열 분석 데이터를 포함했습니다.

여기에서, 우리는 본원에 기술된 바와 같은 시추공 혼합 배양 배지 제조방법 및 생물반응기 셋업 방법을 사용한 생물반응기 연구의 결과를 나타낸다. 시추공 혼합 배양 배지는 산화적 열수 용해(OHD)13,14에 의해 처리된 옥수수 속대의 슬러리를 탄소원으로서 함유하도록 변형되었다. 개질된 시추공 혼합 배양 배지를 0.4mL/분의 속도로 44일 동안 생물반응기로 펌핑하였다. 23일째에는 미국 네바다주 데스밸리 지역의 시추공 BLM-1에서 채취한 접종물15개가 추가됐다. 생물반응기로부터의 액체 샘플은 1일, 8일, 15일, 22일, 23일(접종 후), 30일, 37일 및 44일에 샘플링 캐치 보틀에서 수집하였다.
접종 배양물(및 생물반응기 퇴적물의 접종 전 오토클레이브 생존 거주자)의 일반적인 상태를 추적하기 위해 생물반응기 액체 샘플을 직...

이 논문의 초점은 환경에서 획득한 까다로운 혐기성 미생물을 위한 배지를 만들기 위한 모범 사례를 자세히 설명하는 것입니다. 이러한 방법은 혐기성 배양을 관리하는 데 도움이 되며 찾기 어려운 배양되지 않은 미생물인 "미생물 암흑 물질"의 성장을 지원하는 데 적용할 수 있습니다.

환경적으로 획득한 혐기성 미생물을 배양하기 위한 In Situ Informed Simulated Medium 형식 세트

Culture-dependent research of anaerobic microorganisms rests upon methodological competence. These methods must create and maintain suitable growth ...

우리의 연구는 지상 표면 및 지하 미생물에 중점을 두고 있으며, 이를 배양하고 게놈과 표현형을 조사합니다. 특히 초점은 깊은 지하 및 특정 습지와 같이 잘 이해되지 않은 환경의 미생물입니다. 우리가 배양하는 대부분의 미생물은 혐기성이며, 이는 일반적으로 배양 공정이 일반적으로 더 일반적으로 사용되는 호기성 미생물의 공정보다 더 많은 시간과 주의가 필요하다는 것을 의미합니다.혐기성 배지 준비에 대한 시청각 프레젠테이션이 이 기술을 처음 접하는 연구자들이 비교적 빠르고 쉽게 배우는 데 도움이 되기를 바랍니다. 이 배지 제조는 Miller 및 Wolin의 수정된 Hungate 기술을 기반으로 합니다. 까다로운 미생물을 배양하는 것은 지루하고 문제가 많습니다.그것들을 키울 수 있는 더 많은 도구를 갖는 것은 과학계에 매우 환영받는 일입니다. 앞으로의 연구는 일반적으로 연구가 부족한 육상 미생물에 대한 현재의 연구와 유사할 것입니다. 아직 발견하고 연구해야 할 새로운 미생물이 많이 있습니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Environment

환경

클로 스트 리듐 디피는 엄격한 혐기성 미생물과 항생제 관련 설사 (AAD)를 일으키는 원인이되는 병원성 세균입니다. 여기서, 분리 배양 및 C를 유지하기위한 방법 어울리지 않는 식물 세포 및 포자가 설명되어 있습니다. 이 기술은 최적의 C에 대한 적절한 조건을 보장하기 위해 정기적 인 유지 보수를 필요로하는 혐기성 챔버를 필요로 남과 어울리지 재배.

배양 및 유지<em&gt; 클로 스트 리듐 디피</em&gt; 혐기성 환경에서

의무 혐기성 유기체는 산소 노출시 성장할 수 없기 때문에 혐기성 배양 기술의 사용은 필수적입니다. 여기서, 우리는 배지 제제로부터 가스 및 휘발성 지방산 정량화에 이르기까지 바이오가스 플랜트로부터 유래된 혼합 배양을 배양하는 간단하고 효과적인 방법을 입증한다.

엄격하게 혐기성 /안산 조건하에서 미생물의 재배를위한 중간 준비

이 프로토콜은 클린룸 환경에서 미생물 바이오버든을 최소화하기 위한 모범 사례를 요약하고 환경 모니터링, 공정 모니터링 및 제품 멸균 테스트와 같은 전략을 포함합니다. 이는 현재 우수 조직 관행 표준 및 현재 우수 제조 관행 표준을 충족하는 데 필요한 제조 및 테스트 시설과 관련이 있습니다.

클린룸 환경 및 세포 치료를 위한 미생물 제어 및 모니터링 전략

이 프로토콜은 혐기성 장내 세균의 분리를 개선하기 위한 두 가지 방법론을 제시합니다. 첫 번째는 다양한 배양 배지를 사용하여 다양한 범위의 박테리아를 분리하는 데 중점을 둡니다. 두 번째는 생태학적 중요성을 완전히 이해하기 위해 미오이노시톨을 동화시킬 수 있는 특정 미생물 그룹의 배양 단계에 초점을 맞춥니다.

닭의 위장관에서 혐기성 박테리아의 배양을 강화하기 위한 전략

이 프로토콜은 자연 환경에서 난치성 토양 미생물의 현장 배양을 위한 격리 칩(iChip)의 설계 및 사용을 설명합니다. 또한 항균제를 생산하는 토양 박테리아의 현장 재배에 대해서도 설명합니다. 이 프로토콜은 다른 바람직한 특성을 가진 다양한 틈새에서 박테리아를 회수하도록 조정될 수 있습니다.

현장 분리 칩을 이용한 난치성 토양 박테리아의 분리 및 배양 (iChip)

이 프로토콜은 혐기성 조건에서 복잡한 배설물 군집의 연속 유동 배양에 활용되는 미니 생물반응기 어레이의 조립에 대해 자세히 설명합니다. 또한 추가 분석을 위해 반응기의 조립, 접종 및 샘플링 방법에 대해서도 논의합니다.

복잡한 분변 군집의 지속적인 배양을 위한 Bioreactor Assembly

이러한 미국의 랍스터 어업으로 악용 갑각류 어업에 어업에 의한 변화는 잠재적 짝짓기 성공의 감소로 이어지는, 생식 역학에 영향을 미칠 수 있습니다. 이 연구의 목표는 생리 학적으로 또는 기능적으로 성숙 될 수 있습니다 여성의 바다 가재의 짝짓기 성공을 판명하기위한 비 침습적 방법을 개발하는 것이 었습니다.

에 대한 비 침습적 방법<em&gt; 현장에서</em&gt; 여성 미국의 바닷가에 연결 성공 (의 결정<em&gt; Homarus의 americanus</em&gt;)

소설 상향 류 혐기성 솔리드 스테이트 (UASS) 반응기는 섬유 원료로부터 바이오 가스 생산을 위해 사용되었다. UASS 반응기에서 Digestate 열수 가압 회분식 반응기에서 HTC의 바이오 숯으로 탄화되었다. 이 바이오 에너지 개념의 통합은 전반적 바이오 에너지의 생산을 증가시키기 위해 본 연구에 적용 하였다.

바이오 에너지 생산을위한 통합 혐기성 소화 및 열수 탄화의 평가

미생물 황산염 환원은 환경 생명 공학에서 매우 중요한 과정입니다. 설피도겐 반응기의 성공 여부는 무엇보다도 슬러지의 미생물 조성에 달려 있습니다. 여기에서는 환원성 탈염소화 목적으로 UASB 반응기의 열수 분출구 퇴적물에서 황생성 슬러지를 개발하는 프로토콜을 제시합니다.

상향 류 혐기성 슬러지 블랭킷 반응기에서 해양 퇴적물과 트리클로로 에틸렌 감소에서 Sulfidogenic 슬러지의 개발

여기, 수성 환경에서 탄소 나노 물질의 기능화 및 안정한 분산을위한 새로운 방법이 설명된다. 오존은 고출력 초음파 셀을 통해 연속적으로 재순환되는 카본 나노 물질의 수성 분산액에 직접 주입됩니다.

친환경 Ultrasonicated 오존 분해 공정을 이용한 탄소 나노 물질의 기능화 및 분산

배우세요 환경 미생물학에서 혐기성 미생물 배양을 위한 개량된 헝가리 기법을 사용하는 방법을. 까다로운 미생물의 성장을 촉진하여 미생물 다크 매터 연구에 기여합니다.

환경적으로 획득한 혐기성 미생물을 배양하기 위한 In Situ Informed Simulated Medium 형식 세트

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