Name: Een set van in situ geïnformeerde gesimuleerde mediumformaten voor het kweken van milieuvriendelijke anaërobe micro-organismen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-01-12T14:20:00.000+00:00
Duration: 7 min 56 s
Description: Leer anaërobe mediumbereiding voor veeleisende micro-organismen met de gemodificeerde Hongaarse techniek. Deze methode ondersteunt onderzoek naar moeilijk te kweken anaëroben uit terrestrische en sub-surface omgevingen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De auteurs willen graag de afstamming van informatie en mentorschap erkennen die deze technieken in de loop der jaren heeft beïnvloed/ontwikkeld. Dr. Hamilton-Brehm is als voormalig afgestudeerde student, postdoc en huidige professor veel dank verschuldigd aan degenen die de tijd hebben genomen om anaërobe technieken te onderwijzen: Dr. Mike Adams, Dr. Gerti Schut, Dr. Jim Elkins, Dr. Mircea Podar, Dr. Duane Moser en Dr. Brian Hedlund. De Nature Conservancy en American Rivers ondersteunden dit werk door middel van subsidies G21-026-CON-P en AR-CE21GOS373, respectievelijk. Alle meningen, bevindingen, conclusies of aanbevelingen in dit artikel zijn die van de auteurs en weerspiegelen niet noodzakelijkerwijs de mening van de Nature Conservancy of American Rivers. Dit werk werd ondersteund door een subsidie van het SIU Advanced Energy Institute, dat dankbaar is voor financiering die is toegekend via de Advanced Energy Resource Board. NGS werd uitgevoerd door LC Sciences.

In situ gesimuleerde anaërobe methode voor het kweken van microben uit de omgeving

<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>

De auteurs verklaren dat ze geen belangenconflicten hebben.

Het medium productie gedeelte van dit protocol (sectie 1) dankt zijn structuur aan de gemodificeerde Hungate-techniek van Miller en Wolin17, die sinds de publicatie ervan op grote schaal is gebruikt. De bruikbaarheid van dit uitgebreide protocol komt voort uit het beschrijvende karakter en de combinatie met de in situ verwerving van micro-organismen. Kweekflessen met milieuvriendelijke en gesimuleerde media zijn gebruikt om met succes de volgende in situ verworven voormalige lede...

De meeste micro-organismen blijven ongekweekt; Dit wordt ondersteund door de grote ongelijkheid tussen cellen die door microscopie wordt waargenomen, in tegenstelling tot de weinige micro-organismen die met succes zijn gekweekt met behulp van agarplaten. Staley en Konopka noemden deze ongelijkheid de "Great Plate Count Anomaly"1. De geschatte niet-verantwoorde diversiteit wordt ondersteund door metagenomische en metatranscriptomische gegevens die veel nieuwe geslachten laten zien, verdeeld in rangovervloedscurven uit verschillende omgevingen2. Micro-organismen die zijn waargenomen (meestal door willekeurige shotgun-sequencing van een microbiële gemeenschap) maar niet zijn gekweekt, worden "microbiële donkere materie" genoemd3,4.
In het tijdperk van -omics blijft het kweken van micro-organismen noodzakelijk om genomische gegevens volledig te evalueren en de functie/het fenotype van de aanwezige genen te verifiëren. Het sequencen van gekweekte micro-organismen is nog steeds de enige manier om met vertrouwen volledige genomen te verkrijgen totdat technologieën zoals shotgun-metagenomica en metagenoom-geassembleerde genomen uit de omgeving toelaatbaar onfeilbaar worden5. Genomische evaluaties in combinatie met gekweekte micro-organismen bieden sterke gevolgtrekkingen voor het begrijpen van 'microbiële donkere materie'. Veel leden van de "microbiële donkere materie" vervullen cruciale functies die van invloed zijn op de kringloop van voedingsstoffen en andere elementen en de productie van waardevolle natuurlijke producten, ecologische systemen ondersteunen en ecologische diensten verlenen. Vanuit medisch oogpunt zijn ongeveer de helft van alle momenteel op de markt gebrachte geneesmiddelen producten en derivaten van producten van bacteriën, en het profileren van niet-gekweekte soorten wordt vermoed de antibiotica van de toekomst te onthullen. Om toegang te krijgen tot deze onbeschaafde meerderheid, moet een verscheidenheid aan teeltmethoden worden uitgebreid6. Onder de leden van de "microbiële donkere materie" worden anaërobe oligotrofe micro-organismen grotendeels ondergerapporteerd en bevatten ze waarschijnlijk ecologisch en industrieel waardevolle biochemische routes7, waardoor ze belangrijke doelen van kweek zijn. Anaërobe oligotrofe micro-organismen zijn echter moeilijker te kweken dan hun aërobe en copiotage tegenhangers vanwege de vaak vereiste langere incubatietijden, veeleisende omstandigheden (bijv. bepaalde niet-standaard in-vitrotemperaturen ) en het gebruik van gespecialiseerde mediarecepten.
De huidige ontwikkelingstechnieken om leden van de "microbiële donkere materie" te kweken, waaronder nieuwe anaërobe oligotrofe micro-organismen, hebben ons begrip aanzienlijk verbeterd en de vertegenwoordiging van deze micro-organismen in de fylogenetische boom vergroot. De huidige technieken die gebruik maken van geïnformeerde media voor het kweken van nieuwe micro-organismen (d.w.z. media die zijn afgeleid met behulp van kennis van het (de) micro-organisme(n) van belang) kunnen worden onderverdeeld in drie verschillende methoden. De eerste van de methoden omvat de directe verwijdering van een discreet deel van de omgeving voor overdracht naar een in-vitrogroeikamer die al de micro-organismen van belang in een membraan bevat. Het discrete gedeelte (bijv. zeewater) fungeert om de micro-organismen van belang te voorzien van de geochemische habitat die ze in situ gebruiken, terwijl het membraan de beweging van cellen over de streep stopt (cellen van belang blijven binnen; vreemde cellen die met het discrete gedeelte zijn aangekomen, blijven zonder). Door verbindingen op te nemen die van nature beschikbaar zijn voor micro-organismen in hun natuurlijke habitat, kunnen dergelijke micro-organismen worden gekweekt8. De tweede methode maakt gebruik van metatranscriptomics of genomica om metabolische mogelijkheden op te helderen, waardoor aanwijzingen worden gegeven voor smalle kweekparameters voor een gericht mediumontwerp. Deze aanpak levert een ecofysiologisch profiel op dat kan worden gebruikt om de verrijking van specifieke soorten micro-organismen uit een omgeving te richten. De voorzieningen van het medium zijn afgestemd op de geïdentificeerde aanwezige genen waarvan wordt aangenomen dat ze het (de) beoogde micro-organisme(n) ondersteunen om de verrijkingsdiversiteit te verminderen,9,10. Een voorbehoud is dat genomische informatie niet direct de expressie van genen afleidt, terwijl transcriptomische informatie dat wel doet.
De derde methode omvat milieuvriendelijke en gesimuleerde media, die verschilt van de eerste methode, waarbij de media niet worden gesimuleerd, maar de omgeving rechtstreeks als mediabron wordt gebruikt. Deze derde methode vereist milieuverkenning van de geochemie van een veldlocatie die interessante micro-organismen bevat. Met deze kennis worden primaire componenten en fysische parameters geïdentificeerd om een milieuvriendelijk gesimuleerd medium te produceren. Het medium ontvangt vervolgens een directe infusie van micro-organisme-bevattend sediment of vloeistof uit de omgeving in het medium. Deze methode is met name van belang in gevallen waarin de kweekmicrobioloog geen toegang heeft tot voldoende hoeveelheden bronmilieu (zoals nodig voor de eerste methode) noch tot geschikte metatranscriptomische of genomische gegevens (zoals nodig voor de tweede).
Het volgende protocol is een voorbeeld van de derde methode; Het is geïnformeerd door en heeft tot doel interessante omgevingen te simuleren. Drie naïeve mediarecepten die gericht zijn op verschillende anaërobe micro-organismeculturen die in het veld zijn verworven, worden parallel gepresenteerd in het protocol. De drie vertegenwoordigde culturen zijn gemengde culturen afkomstig van de bodem (hierna "gemengde bodemcultuur"), gemengde culturen afkomstig van een boorgat (hierna "gemengde cultuur van boorgaten" genoemd) en een geïsoleerd methanogeen afkomstig van een boorgat (hierna "boorgatgeïsoleerd methaanogeen"). De samengestelde identiteiten en hoeveelheden in de mediarecepten die hier worden gedeeld, zijn bedoeld als een begingids; Ze kunnen en worden aangemoedigd om te worden aangepast aan de omgeving van de lezer en de micro-organismen die van belang zijn.

<table><tbody><tr><td>Algemene materialen</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 L borosilicaatfles</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 mL spuit met slip tip</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>10 mL glazen pipet</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>100 mL kweekfles</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>20 mm hand crimper</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>23 G naald</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>500 mL borosilicaatfles</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Aluminium afdichting</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cannula, 31,5 cm lengte</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cannula, 6 cm lengte</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Corer</td><td>Giddings Machine Company&nbsp;</td><td></td><td>Geassembleerd uit bedrijfsonderdelen</td></tr><tr><td>Gas manifold</td><td>Swagelok</td><td></td><td>Geassembleerd uit veel verschillende onderdelen</td></tr><tr><td>Aansteker</td><td>Lowe's</td><td></td><td></td></tr><tr><td>N2 gas</td><td>Airgas</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nitrilvaten</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rubberstopper (voor GL45 flessen)</td><td>Glasgeratebau OCHS</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rubberstopper (voor kweekflessen)</td><td>Ace Glass</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rolplaat met verwarming</td><td>Corning</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Spoorelementen</td><td>ATCC</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vitaminen</td><td>ATCC</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bioreactorspecifieke materialen</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>#10 rubber stopper</td><td>Ace Glass</td><td></td><td></td></tr><tr><td>#7 rubber stopper</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 mL spuit met luer lock tip</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1/4" slangenaanluiting kogelkraan</td><td>Amazon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>10 mL spuit met luer lock tip</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>3,5 L borosilicaatfles</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>5/16" - 1/4" slangenaanluiting adapter</td><td>Amazon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>60 mL spuit met luer lock tip</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>8 L borosilicaat carboy</td><td>Allen Glass</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hoekverbinding slang voor GL14 open topdop</td><td>Ace Glass</td><td>7623-20</td><td></td></tr><tr><td>Ballon</td><td>Party City</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Borosilicaat bioreactor</td><td>Allen Scientific Glass</td><td></td><td>Op maat gemaakt op aanvraag</td></tr><tr><td>Boor</td><td>Lowe's</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Luer lock adapter koppelstuk vrouwelijk</td><td>Amazon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>GL14 open topdop</td><td>Ace Glass</td><td>7621-04</td><td></td></tr><tr><td>GL18 open topdop</td><td>Ace Glass</td><td>7621-08</td><td></td></tr><tr><td>GL45 open topdop</td><td>Ace Glass</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PTFE-zijde siliconen septum voor GL14 open topdop</td><td>Ace Glass</td><td>7625-06</td><td></td></tr><tr><td>PTFE-zijde siliconen septum voor GL18 open topdop</td><td>Ace Glass</td><td>7625-07</td><td></td></tr><tr><td>Ringstand</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ringstand kettingklem</td><td>Amazon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ringstandklem</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Siliconeslang; 1/4" id, 1/2" od</td><td>Grainger</td><td>55YG13</td><td></td></tr><tr><td>Siliconeslang; 3/16" id, 3/8" od</td><td>Grainger</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rechte slangverbinding voor GL14 open topdop</td><td>Ace Glass</td><td>7623-22</td><td></td></tr><tr><td>Drieweg stopcock</td><td>Amazon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tweeweg stopcock</td><td>Amazon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ultra lage flow variabele flow mini-pomp</td><td>VWR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Waterbad</td><td>Fisher Scientifc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Witte rubber septum voor 13-18 mm od buizen</td><td>Ace Glass</td><td>9096-49</td><td></td></tr><tr><td>Draad</td><td>Lowe's</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zip tie</td><td>Lowe's</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

een set van in situ geïnformeerde gesimuleerde mediumformaten voor het kweken van milieuvriendelijke anaërobe micro-organismen

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

Cultuurafhankelijk onderzoek van anaërobe micro-organismen berust op methodologische competentie. Deze methoden moeten geschikte groeiomstandigheden (bijv. pH en koolstofbronnen) voor anaërobe micro-organismen creëren en handhaven, terwijl ook monsters kunnen worden geëxtraheerd zonder de kunstmatige omgeving in gevaar te brengen. Daartoe kunnen methoden die zijn gebaseerd op en een in situ-omgeving simuleren, een grote hulp zijn bij het kweken van micro-organismen uit die omgeving. Hier schetsen we een in situ geïnformeerde en gesimuleerde anaërobe methode voor het kweken van terrestrische oppervlakte- en ondergrondse micro-organismen, met de nadruk op anaërobe monsterverzameling met minimale verstoring. Dit protocol beschrijft de productie van een aanpasbaar anaëroob vloeibaar medium en de omgevingsverwerving en in vitro groei van anaërobe micro-organismen. Het protocol heeft ook betrekking op kritieke componenten van een anaërobe bioreactor die wordt gebruikt voor omgevingssimulaties van sediment en anaërobe vloeibare media voor milieuvriendelijke culturen. We hebben voorlopige Next Generation Sequencing-gegevens opgenomen van een gehandhaafd microbioom gedurende de levensduur van een bioreactor waarbij de actieve cultuur zich dynamisch aanpaste als reactie op een experimentele koolstofbron.

Hier tonen we de resultaten van een bioreactorstudie met behulp van een bereidingsmethode voor boorgatmengcultuurmedium en een methode voor het opzetten van een bioreactor zoals hierin beschreven. Het boorgat mengcultuurmedium werd gemodificeerd om als koolstofbron een suspensie van maïskolven te bevatten die zijn verwerkt door middel van oxidatieve hydrothermale oplossing (OHD)13,14. Gemodificeerd boorgat mengcultuurmedium werd gedurende 44 dagen in de bioreacto...

De focus van dit artikel ligt op het beschrijven van best practices voor het maken van media voor veeleisende anaërobe micro-organismen die uit een omgeving zijn verkregen. Deze methoden helpen bij het beheren van anaërobe culturen en kunnen worden toegepast om de groei van ongrijpbare niet-gekweekte micro-organismen, de 'microbiële donkere materie', te ondersteunen.

Een set van in situ geïnformeerde gesimuleerde mediumformaten voor het kweken van milieuvriendelijke anaërobe micro-organismen

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

Ons onderzoek richt zich op terrestrische oppervlakte- en ondergrondse micro-organismen, het kweken ervan en het onderzoeken van hun genomen en fenotypes. Bijzondere aandacht gaat uit naar micro-organismen in omgevingen die niet goed worden begrepen, zoals die in de diepe ondergrond en in bepaalde wetlands. De meeste micro-organismen die we kweken zijn anaëroob, wat betekent dat het kweekproces over het algemeen meer tijd en aandacht vereist dan processen voor meer algemeen gebruikte aërobe micro-organismen.We hopen dat de audiovisuele presentatie van anaerobe mediumvoorbereiding onderzoekers die nieuw zijn in de techniek zal helpen om deze relatief snel en gemakkelijk te leren. Deze mediumbereiding is gebaseerd op de gemodificeerde Hungate-techniek van Miller en Wolin. Het kweken van kieskeurige microben is vervelend en problematisch.Het hebben van meer tools om ze te laten groeien is zeer welkom in de wetenschappelijke gemeenschap. Toekomstig onderzoek in het algemeen zal vergelijkbaar zijn met ons huidige onderzoek naar onderbelichte terrestrische micro-organismen. Er zijn nog veel nieuwe microben te ontdekken en te bestuderen.

a-set-situ-informed-simulated-medium-formats-for-culturing

Research

JoVE Journal

Environment

Milieu

Clostridium difficile is een pathogene bacterie die een strikt anaerobe en veroorzaakt antibiotica geassocieerde diarree (AAD). Hier, werkwijzen voor het isoleren, kweken en onderhouden C. difficile vegetatieve cellen en sporen worden beschreven. Deze technieken vereisen een anaërobe kamer, die regelmatig onderhoud nodig heeft om te zorgen voor een goede voorwaarden voor een optimale C. difficile teelt.

Het kweken en onderhouden<em&gt; Clostridium difficile</em&gt; In een anaëroob milieu

Zoals de verplicht anaerobe organismen niet kunnen groeien bij zuurstof blootstelling, is het gebruik van anaerobe kweektechnieken onontbeerlijk. Hier tonen we een eenvoudige en effectieve methode om een gemengde cultuur te cultiveren die is afgeleid van een biogasinstallatie van media voorbereiding tot gas en vluchtige vetzuur kwantificering.

Middelgrote voorbereiding voor de teelt van micro-organismen onder strikt anaerobe/anoxische condities

Het protocol vat de beste praktijken samen om microbiële bioburden in een cleanroomomgeving te minimaliseren en omvat strategieën zoals milieumonitoring, procesbewaking en productsteriliteitstests. Het is relevant voor productie- en testfaciliteiten die moeten voldoen aan de huidige normen voor goede weefselpraktijken en de huidige normen voor goede productiepraktijken.

Microbiële controle- en monitoringstrategieën voor cleanroomomgevingen en cellulaire therapieën

Het protocol presenteert twee methodologieën om de isolatie van anaërobe darmbacteriën te verbeteren. De eerste richt zich op de isolatie van een breed scala aan bacteriën met behulp van verschillende kweekmedia. De tweede richt zich op de kweekstappen van een specifieke microbiële groep, die mogelijk myo-inositol assimileert, om de ecologische betekenis ervan volledig te begrijpen.

Strategieën om de teelt van anaërobe bacteriën uit het maagdarmkanaal van kip te verbeteren

Dit protocol beschrijft het ontwerp en het gebruik van een isolatiechip (iChip) voor in situ kweek van recalcitrante bodemmicroben in hun natuurlijke omgeving. Het beschrijft ook de in situ kweek van antimicrobieel producerende bodembacteriën. Het protocol kan worden aangepast om bacteriën te herstellen uit diverse niches met andere gewenste eigenschappen.

In situ Isolatie en kweek van weerbarstige bodembacteriën met behulp van een isolatiechip (iChip)

Dit protocol beschrijft de assemblage van mini-bioreactorarrays die moeten worden gebruikt voor continue stroomcultuur van complexe fecale gemeenschappen onder anaërobe omstandigheden. We bespreken ook de methoden voor assemblage, inoculatie en bemonstering van de reactoren voor verdere analyse.

Bioreactorassemblage voor continue cultuur van complexe fecale gemeenschappen

-Visserij-geïnduceerde veranderingen om uitgebuit schaaldier visserij, zoals de Amerikaanse kreeft visserij, kan mogelijk invloed hebben op hun reproductieve dynamiek, wat leidt tot een vermindering van de paring succes. Het doel van deze studie was om een ​​niet-invasieve methode voor het vaststellen van de paring succes van vrouwelijke kreeften die fysiologisch of functioneel volwassen kunnen ontwikkelen.

Een niet-invasieve methode voor<em&gt; In situ</em&gt; Bepaling van het Koppelen van Succes in vrouwelijke Amerikaanse Kreeften (<em&gt; Homarus americanus</em&gt;)

Een roman Upflow Anaërobe Solid State (UAS) reactor werd gebruikt voor de productie van biogas uit vezelachtige grondstof. Digestaat van UASs reactor werd hydrothermisch verkoold in HTC biochar in een onder druk batchreactor. De integratie van de twee bio-energie concepten werd toegepast in dit onderzoek om de totale productie van bio-energie te verhogen.

Evaluatie van de geïntegreerde anaërobe vergisting en Hydrothermal Carbonisatie voor bio-

Microbiële sulfaatreductie is een proces van groot belang in de milieubiotechnologie. Het succes van de sulfidogene reactoren hangt onder meer af van de microbiële samenstelling van de slib. Hier presenteren we een protocol om sulfidogene slib uit hydrothermale ventilatiesedimenten in een UASB-reactor te ontwikkelen voor doeleinden van reductieve dechlorering.

Ontwikkeling van Sulfidogenic Slib van mariene sedimenten en Trichloorethyleen Vermindering van een Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor

Hier wordt een nieuwe methode voor de functionalisatie en stabiele dispersie van koolstofnanomaterialen in waterige omgevingen beschreven. Ozon wordt direct ingespoten in een waterige dispersie van koolstof nanomateriaal, dat continu door een ultrasone cel met hoog vermogen wordt gerecirculeerd.

Functionalisatie en Dispersie van Koolstof Nanomaterialen Met behulp van een milieuvriendelijk Ultrasonicated Ozonolysis Proces

Leer anaërobe mediumbereiding voor veeleisende micro-organismen met de gemodificeerde Hongaarse techniek. Deze methode ondersteunt onderzoek naar moeilijk te kweken anaëroben uit terrestrische en sub-surface omgevingen.

Een set van in situ geïnformeerde gesimuleerde mediumformaten voor het kweken van milieuvriendelijke anaërobe micro-organismen

Meer video's verkennen