Name: Laktik Asit Bakterilerinde Üç Elektrotlu, İki Odacıklı Biyoelektrokimyasal Sistem ile Aracılı Hücre Dışı Elektron Transferinin Karakterize Edilmesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-08-23T14:50:00.000+00:00
Duration: 10 min 23 s
Description: Öğrenin, Lactiplantibacillus plantarum'da aracılı hücre dışı elektron transferini (EET) üç elektrotlu, iki odacıklı biyoelektrokimyasal sistemle nasıl karakterize edeceğinizi. Bu yöntem, gıda fermantasyonu ve biyosensör uygulamaları için metabolik yolları anlamanıza yardımcı olur.

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

playerTrialDesktop

<meta charset="utf8"></head><body>DHNA ile Lactiplantibacillus plantarum'da EET'nin kronoamperometri analizi

<ol><li>TerAvest, M. A., Ajo-Franklin, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transforming+exoelectrogens+for+biotechnology+using+synthetic+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol+Bioeng%22%5BJournal%5D)">Transforming exoelectrogens for biotechnology using synthetic biology.</a> Biotechnol Bioeng. 113 (4), 687-697 (2016).</li>
<li>Chen, H., Dong, F., Minteer, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+progress+and+outlook+of+bioelectrocatalysis+for+the+production+of+chemicals%2C+fuels+and+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Catal%22%5BJournal%5D)">The progress and outlook of bioelectrocatalysis for the production of chemicals, fuels and materials.</a> Nat Catal. 3 (3), 225-244 (2020).</li>
<li>Chen, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fundamentals%2C+applications%2C+and+future+directions+of+bioelectrocatalysis%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Rev%22%5BJournal%5D)">Fundamentals, applications, and future directions of bioelectrocatalysis.</a> Chem Rev. 120 (23), 12903-12993 (2020).</li>
<li>Lovley, D. R., Phillips, E. J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+mode+of+microbial+energy+metabolism%3A+organic+carbon+oxidation+coupled+to+dissimilatory+reduction+of+iron+or+manganese%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Environ+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Novel mode of microbial energy metabolism: organic carbon oxidation coupled to dissimilatory reduction of iron or manganese.</a> Appl Environ Microbiol. 54 (6), 1472-1480 (1988).</li>
<li>Myers, C. R., Nealson, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacterial+manganese+reduction+and+growth+with+manganese+oxide+as+the+sole+electron+acceptor%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Bacterial manganese reduction and growth with manganese oxide as the sole electron acceptor.</a> Science. 240 (4857), 1319-1321 (1988).</li>
<li>Koch, C., Harnisch, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Is+there+a+specific+ecological+niche+for+electroactive+Microorganisms%5BTitle%5D)+AND+%22ChemElectroChem%22%5BJournal%5D)">Is there a specific ecological niche for electroactive Microorganisms.</a> ChemElectroChem. 3 (9), 1282-1295 (2016).</li>
<li>Zhao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbial+extracellular+electron+transfer+and+strategies+for+engineering+electroactive+microorganisms%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol+Adv%22%5BJournal%5D)">Microbial extracellular electron transfer and strategies for engineering electroactive microorganisms.</a> Biotechnol Adv. 53, 107682(2021).</li>
<li>Zhang, J., Li, F., Liu, D., Liu, Q., Song, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+extracellular+electron+transfer+pathways+of+electroactive+microorganisms+by+synthetic+biology+for+energy+and+chemicals+production%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Soc+Rev%22%5BJournal%5D)">Engineering extracellular electron transfer pathways of electroactive microorganisms by synthetic biology for energy and chemicals production.</a> Chem Soc Rev. 53 (3), 1375-1446 (2024).</li>
<li>Logan, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exoelectrogenic+bacteria+that+power+microbial+fuel+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Exoelectrogenic bacteria that power microbial fuel cells.</a> Nat Rev Microbiol. 7 (5), 375-381 (2009).</li>
<li>Logan, B. E., Rabaey, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conversion+of+wastes+into+bioelectricity+and+chemicals+by+using+microbial+electrochemical+technologies%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Conversion of wastes into bioelectricity and chemicals by using microbial electrochemical technologies.</a> Science. 337 (6095), 686-690 (2012).</li>
<li>Gu, L., Xiao, X., Yup Lee, S., Lai, B., Solem, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Superior+anodic+electro-fermentation+by+enhancing+capacity+for+extracellular+electron+transfer%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresour+Technol%22%5BJournal%5D)">Superior anodic electro-fermentation by enhancing capacity for extracellular electron transfer.</a> Bioresour Technol. 389, 129813(2023).</li>
<li>Boucher, D. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioelectrocatalytic+synthesis%3A+concepts+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem+Int+Ed%22%5BJournal%5D)">Bioelectrocatalytic synthesis: concepts and applications.</a> Angew Chem Int Ed. 62 (46), e202307780(2023).</li>
<li>Tejedor-Sanz, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+electron+transfer+increases+fermentation+in+lactic+acid+bacteria+via+a+hybrid+metabolism%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Extracellular electron transfer increases fermentation in lactic acid bacteria via a hybrid metabolism.</a> eLife. 11, e70684(2022).</li>
<li>Martino, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nomadic+lifestyle+of+Lactobacillus+plantarum+revealed+by+comparative+genomics+of+54+strains+isolated+from+different+habitats%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Nomadic lifestyle of Lactobacillus plantarum revealed by comparative genomics of 54 strains isolated from different habitats.</a> Environ Microbiol. 18 (12), 4974-4989 (2016).</li>
<li>Fidanza, M., Panigrahi, P., Kollmann, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lactiplantibacillus+plantarum-nomad+and+ideal+probiotic%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Lactiplantibacillus plantarum-nomad and ideal probiotic.</a> Front Microbiol. 12, 712236(2021).</li>
<li>Duar, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lifestyles+in+transition%3A+evolution+and+natural+history+of+the+genus+Lactobacillus%5BTitle%5D)+AND+%22FEMS+Microbiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Lifestyles in transition: evolution and natural history of the genus Lactobacillus.</a> FEMS Microbiol Rev. 41 (Suppl_1), S27-S48 (2017).</li>
<li>Kaushik, J. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+and+probiotic+attributes+of+an+indigenous+isolate+of+Lactobacillus+plantarum%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+ONE%22%5BJournal%5D)">Functional and probiotic attributes of an indigenous isolate of Lactobacillus plantarum.</a> PLOS ONE. 4 (12), e8099(2009).</li>
<li>Seddik, H. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lactobacillus+plantarum+and+its+probiotic+and+food+potentialities%5BTitle%5D)+AND+%22Probiotics+Antimicrob+Proteins%22%5BJournal%5D)">Lactobacillus plantarum and its probiotic and food potentialities.</a> Probiotics Antimicrob Proteins. 9 (2), 111-122 (2017).</li>
<li>Siezen, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phenotypic+and+genomic+diversity+of+Lactobacillus+plantarum+strains+isolated+from+various+environmental+niches%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Phenotypic and genomic diversity of Lactobacillus plantarum strains isolated from various environmental niches.</a> Environ Microbiol. 12 (3), 758-773 (2010).</li>
<li>Light, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+flavin-based+extracellular+electron+transfer+mechanism+in+diverse+Gram-positive+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A flavin-based extracellular electron transfer mechanism in diverse Gram-positive bacteria.</a> Nature. 562 (7725), 140-144 (2018).</li>
<li>Tolar, J. G., Li, S., Ajo-Franklin, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+differing+roles+of+flavins+and+quinones+in+extracellular+electron+transfer+in+Lactiplantibacillus+plantarum%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Environ+Microbiol%22%5BJournal%5D)">The differing roles of flavins and quinones in extracellular electron transfer in Lactiplantibacillus plantarum.</a> Appl Environ Microbiol. 89 (1), e0131322(2023).</li>
<li>Li, S., De Groote Tavares, C., Tolar, J. G., Ajo-Franklin, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+bioelectronic+sensing+of+pharmacologically+relevant+quinones+using+extracellular+electron+transfer+in+Lactiplantibacillus+plantarum%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Selective bioelectronic sensing of pharmacologically relevant quinones using extracellular electron transfer in Lactiplantibacillus plantarum.</a> Biosens Bioelectron. 243, 115762(2024).</li>
<li>Blackburn, B., Alba, R., Hatch, A., Ajo-Franklin, C. M., Mevers, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+the+Chemical+Properties+that+Drive+Extracellular+Electron+Shuttles%5BTitle%5D)+AND+%22ChemRxiv%22%5BJournal%5D)">Understanding the Chemical Properties that Drive Extracellular Electron Shuttles.</a> ChemRxiv. , (2024).</li>
<li>De Man, J. C., Rogosa, M., Sharpe, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+medium+for+the+cultivation+of+Lactobacilli%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">A medium for the cultivation of Lactobacilli.</a> J Appl Bacteriol. 23 (1), 130-135 (1960).</li>
<li>Aumiller, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+chemically-defined+growth+medium+to+support+Lactobacillus-Acetobacter+sp.+community+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+ONE%22%5BJournal%5D)">A chemically-defined growth medium to support Lactobacillus-Acetobacter sp. community analysis.</a> PLOS ONE. 18 (10), e0292585(2023).</li>
<li>Brooijmans, R. J. W., de Vos, W. M., Hugenholtz, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lactobacillus+plantarum+WCFS1+electron+transport+chains%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Environ+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Lactobacillus plantarum WCFS1 electron transport chains.</a> Appl Environ Microbiol. 75 (11), 3580-3585 (2009).</li>
<li>LaBelle, E., Bond, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cyclic+voltammetry+for+the+study+of+microbial+electron+transfer+at+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Bio-electrochemical+systems%3A+from+extracellular+electron+transfer+to+biotechnological+application%22%5BJournal%5D)">Cyclic voltammetry for the study of microbial electron transfer at electrodes.</a> Bio-electrochemical systems: from extracellular electron transfer to biotechnological application. , (2009).</li>
<li>Mevers, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+elusive+electron+shuttle+from+a+facultative+anaerobe%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">An elusive electron shuttle from a facultative anaerobe.</a> eLife. 8, e48054(2019).</li>
<li>Dirar, H., Collins, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((End-products%2C+Fermentation+balances+and+molar+growth+yields+of+homofermentative+Lactobacilli%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiology%22%5BJournal%5D)">End-products, Fermentation balances and molar growth yields of homofermentative Lactobacilli.</a> Microbiology. 73 (2), 233-238 (1972).</li>
<li>Huong Le, T. X., Bechelany, M., Cretin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+felt+based-electrodes+for+energy+and+environmental+applications%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Carbon%22%5BJournal%5D)">Carbon felt based-electrodes for energy and environmental applications: A review.</a> Carbon. 122, 564-591 (2017).</li>
<li>Zhou, A. Y., Baruch, M., Ajo-Franklin, C. M., Maharbiz, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+portable+bioelectronic+sensing+system+%28BESSY%29+for+environmental+deployment+incorporating+differential+microbial+sensing+in+miniaturized+reactors%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+ONE%22%5BJournal%5D)">A portable bioelectronic sensing system (BESSY) for environmental deployment incorporating differential microbial sensing in miniaturized reactors.</a> PLOS ONE. 12 (9), e0184994(2017).</li>
<li>Benjamin, S. R., de Lima, F., Nascimento, V. A. do, de Andrade, G. M., Oriá, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advancement+in+paper-based+electrochemical+biosensing+and+emerging+diagnostic+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors%22%5BJournal%5D)">Advancement in paper-based electrochemical biosensing and emerging diagnostic methods.</a> Biosensors. 13 (7), 689(2023).</li>
<li>Kumashi, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+CMOS+multi-modal+electrochemical+and+impedance+cellular+sensing+array+for+massively+paralleled+exoelectrogen+screening%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Biomed+Circuits+Syst%22%5BJournal%5D)">A CMOS multi-modal electrochemical and impedance cellular sensing array for massively paralleled exoelectrogen screening.</a> IEEE Trans Biomed Circuits Syst. 15 (2), 221-234 (2021).</li>
<li>Jadhav, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scale-up+of+the+bioelectrochemical+system%3A+Strategic+perspectives+and+normalization+of+performance+indices%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresour+Technol%22%5BJournal%5D)">Scale-up of the bioelectrochemical system: Strategic perspectives and normalization of performance indices.</a> Bioresour Technol. 363, 127935(2022).</li>
<li>Kim, J., Cestellos-Blanco, S., Shen, Y., Cai, R., Yang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancing+biohybrid+CO2+to+multicarbon+reduction+via+adapted+whole-cell+catalysts%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Enhancing biohybrid CO2 to multicarbon reduction via adapted whole-cell catalysts.</a> Nano Lett. 22 (13), 5503-5509 (2022).</li>
<li>He, Z., Mansfeld, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploring+the+use+of+electrochemical+impedance+spectroscopy+%28EIS%29+in+microbial+fuel+cell+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Environ+Sci%22%5BJournal%5D)">Exploring the use of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in microbial fuel cell studies.</a> Energy Environ Sci. 2 (2), 215-219 (2009).</li>
<li>Okamoto, A., Hashimoto, K., Nealson, K. H., Nakamura, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rate+enhancement+of+bacterial+extracellular+electron+transport+involves+bound+flavin+semiquinones%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Rate enhancement of bacterial extracellular electron transport involves bound flavin semiquinones.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (19), 7856-7861 (2013).</li>
<li>Zhang, X., Li, X., Zhao, X., Li, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+affecting+the+efficiency+of+a+bioelectrochemical+system%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22RSC+Adv%22%5BJournal%5D)">Factors affecting the efficiency of a bioelectrochemical system: a review.</a> RSC Adv. 9 (34), 19748-19761 (2019).</li>
<li>Kornienko, N., Zhang, J. Z., Sakimoto, K. K., Yang, P., Reisner, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interfacing+nature%27s+catalytic+machinery+with+synthetic+materials+for+semi-artificial+photosynthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Interfacing nature's catalytic machinery with synthetic materials for semi-artificial photosynthesis.</a> Nat Nanotechnol. 13 (10), 890-899 (2018).</li>
<li>Glasser, N. R., Saunders, S. H., Newman, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+colorful+world+of+extracellular+electron+shuttles%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Microbiol%22%5BJournal%5D)">The colorful world of extracellular electron shuttles.</a> Annu Rev Microbiol. 71 (1), 731-751 (2017).</li>
<li>Gemünde, A., Lai, B., Pause, L., Krömer, J., Holtmann, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Redox+mediators+in+microbial+electrochemical+systems%5BTitle%5D)+AND+%22ChemElectroChem%22%5BJournal%5D)">Redox mediators in microbial electrochemical systems.</a> ChemElectroChem. 9 (13), e202200216(2022).</li>
<li>Kundu, B. B., et al. Extracellular respiration is a latent energy metabolism in Escherichia coli. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKundu%2C+BB+%22bioRxiv%22">bioRxiv</a>. , (2024).</li>
<li>O'Brien, J. P., Malvankar, N. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+and+low-cost+procedure+for+growing+Geobacter+sulfurreducens+cell+cultures+and+biofilms+in+bioelectrochemical+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Microbiol%22%5BJournal%5D)">A simple and low-cost procedure for growing Geobacter sulfurreducens cell cultures and biofilms in bioelectrochemical systems.</a> Curr Protoc Microbiol. 43 (1), A.4K.1-A.4K.27 (2016).</li>
<li>Su, L., Fukushima, T., Ajo-Franklin, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+hybrid+cyt+c+maturation+system+enhances+the+bioelectrical+performance+of+engineered+Escherichia+coli+by+improving+the+rate-limiting+step%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">A hybrid cyt c maturation system enhances the bioelectrical performance of engineered Escherichia coli by improving the rate-limiting step.</a> Biosens Bioelectron. 165, 112312(2020).</li>
</ol>

Biyoelektrokimyasal sistemler, mikropları elektrotlarla arayüzleyerek hücre dışı elektron transferi (EET) mekanizmalarının araştırılmasına olanak tanır ve biyoelektrokatalize yenilenebilir yaklaşımlar sağlar 1,2,3. Doğal olarak EET yapan mikroplar, metabolizmadan türetilen elektronları hücre dışı terminal elektron alıcılarına, örneğin demir (hidr)oksitlere ve elektrotlara aktaran ekzoelektrojenler olarak bilinir1. İlk olarak Geobacter ve Shewanella türleri 4,5'te karakterize edilen EET yolakları, o zamandan beri birçok bakteride tanımlanmıştır. Bu ekzoelektrojenler, atık akışlarından elektrik enerjisi üretmek, CO2'yi sabitlemek ve elektrosentez 1,6,7,8,9,10,11,12 yoluyla değerli kimyasallar üretmek gibi çeşitli mikrobiyal elektrokimyasal teknolojilerde merkezi bir rol oynar.
Böyle bir ekzoelektrojen, gram pozitif bir laktik asit bakterisi olan Lactiplantibacillus plantarum'dur 13. L. plantarum, insanların ve diğer omurgalıların bağırsaklarının yanı sıra et, tahıllar, sebzeler ve fermente yiyecek ve içecekler gibi birçok gıda türü de dahil olmak üzere çok çeşitli ortamlarda bulunan göçebe, probiyotik bir bakteridir 14,15,16,17. Genomu, bu çeşitli ortamlarda başarılı bir adaptasyona izin veren esnek, heterofermentatif bir metabolizmayı kodlar. İyi çalışılmış, gıda ve sağlık endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır ve genellikle Gıda ve İlaç İdaresi18,19 tarafından güvenli olarak kabul edilmektedir. Bu nedenle, L. plantarum, EET tabanlı teknolojiler için yararlı bir platform olarak hizmet etme potansiyeline sahiptir.
L. plantarum'daki son araştırmalar, orijinal olarak Listeria monocytogenes 13,20'de karakterize edilen karmaşık bir EET yolunu kodlayan çok genli bir operon tanımlamıştır. L. plantarum'da, bu operondan sentezlenen proteinler, bir elektron aracısı olarak kinon 1,4-dihidroksi-2-naftoik asit (DHNA) sağlandığında bir biyoelektrokimyasal sistemde (BES) EET'yi kolaylaştırır13. Bu yoldaki ilk temel protein, NADH'yi oksitleyen ve DHNA'yı indirgeyen zara bağlı bir NADH-kinon oksidoredüktazdır (Ndh2). DHNA, elektronları ya doğrudan bir elektroda iletir ya da dolaylı olarak aksesuar protein PplA aracılığıyla iletir (Şekil 1)13,21,22. Son araştırmalar, L. plantarum'un elektron aracıları olarak yapısal olarak DHNA'ya benzeyen diğer kinonları da kullanabileceğini gösteriyor; bununla birlikte, L. plantarum DHNA veya bu alternatif kinonları üretemez, bu nedenle EET'nin meydana gelmesi için aracıların çevrede dışsal olarak bulunması gerekir 13,22,23.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67204/67204fig01.jpg"> 
Şekil 1: Lactiplantibacillus plantarum EET'deki elektron akışı. Ndh2 elektronları NADH'den kinon DHNA'ya geçirir. Elektronlar, ya doğrudan indirgenmiş kinon ile ya da dolaylı olarak aksesuar protein PplA yoluyla akım üretmek için elektrota taşınır. Kısaltmalar: FAD = Flavin adenin dinükleotidi; FMN = Flavin mononükleotidi; EET = hücre dışı elektron transferi; NADH = indirgenmiş nikotinamid adenin dinükleotid; Ndh2 = NADH-kinon oksidoredüktaz; DHNA = 1,4-dihidroksi-2-naftoik asit; PplA = fosfolipaz A. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67204/67204fig01large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Bu makalede, L. plantarum'da DHNA aracılı EET'yi karakterize etmek için BES tabanlı bir yöntem kullanmak için kapsamlı bir protokol sunuyoruz. Üç elektrotlu, iki odacıklı bir sistem, bakterileri çalışma elektroduyla sınırlayarak, bakterilere uygulanan potansiyelin hassas bir şekilde kontrol edilmesini sağlarken, çalışma ve karşı elektrot arasındaki karışmayı önler. Deney öncesi hazırlık, BES montajı, kronoamperometri (CA) ve döngüsel voltametri (CV) kullanan EET analizi ve deney sonrası numune analizini kapsayan 5 günlük kapsamlı bir protokol sunuyoruz. Bu protokol, EET yolaklarının mekanizmalarını çözmek ve elektrofermantasyon ve elektrokataliz için sistemler oluşturmak için uygulanabilir.

<table><tbody><tr><td>1,4-Dihidroksi-2-naftoik asit (DHNA)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>281255-25G</td><td></td></tr><tr><td>1.0 mm çaplı titanyum tel</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>045485.BY</td><td>Çalışma ve karşı elektrotlar için boyuta göre kesme</td></tr><tr><td>120-C Alüminyum Oksit Levhalar 9" x 11"</td> <td>Johnson Aşındırıcılar</td><td>10108-15</td><td></td></tr><tr><td>3 mL plastik şırıngalar</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>14955457</td><td></td></tr><tr><td>Gümüş klorür ile doyurulmuş 3M KCl çözeltisi</td><td>Millipore Sigma</td><td>60137-250ML</td><td></td></tr><tr><td>6,35 mm kalınlığında karbon keçe</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>043200.RF</td><td>16 cm2 tur halinde kesin</td></tr><tr><td>Ag/AgCl referans elektrodu</td><td>CH Instruments</td><td>CH111</td><td></td></tr><tr><td>Air-Tite Premium Hipodermik İğneler</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>14-817-102</td><td></td></tr><tr><td>AlK (SO) < alt > 4 < / alt > * 12H < alt > 2 < / alt >O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>237086-100G</td><td></td></tr><tr><td>Amonyum sitrat tribazik</td><td>Millipore Sigma</td><td>A1332</td><td></td></tr><tr><td>Avanti J-15R Santrifüj</td><td>Beckman Coulter</td><td>B99517</td><td></td></tr><tr><td>BD Hassas Kayma İğnesi, 18 G x 1 inç</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>14-826-5G</td><td></td></tr><tr><td>BD Hassas Kayma İğnesi, 21 G x 2 inç</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>14-821-13N</td><td></td></tr><tr><td>Bel-Art SP Scienceware Cleanware Aqua-Clear Su Bağlayıcı</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>23-278339</td><td></td></tr><tr><td>Biotin</td><td>Millipore Sigma</td><td>B4639</td><td></td></tr><tr><td>CaCl2</td><td>Millipore Sigma</td><td>C4901</td><td></td></tr><tr><td>Kalsiyum D- (+) - pantotenat</td><td>Millipore Sigma</td><td>1087009</td><td></td></tr><tr><td>Kaamino asitler</td><td>Millipore Sigma</td><td>2240-OP</td><td></td></tr><tr><td>katyon değişim membranı</td><td>Membranlar Uluslararası</td><td>CMI-7000</td><td>BES O-ring'e uygun yuvarlaklar halinde kesin</td></tr><tr><td>CoCl2 * 6H2O</td><td>Millipore Sigma</td><td>C8661</td><td></td></tr><tr><td>CuSO4 * 5H2O</td><td>Millipore Sigma</td><td>C8027</td><td></td></tr><tr><td>Sistein-HCl * H2O</td><td>Millipore Sigma</td><td>30129</td><td></td></tr><tr><td>DMSO</td><td>Millipore Sigma</td><td>5439001000</td><td></td></tr><tr><td>DS-11+ Spektrofotometre</td><td>Denovix</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>EC-Lab Yazılımı</td><td>BioLogic</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>ECO E 4 S ısıtma sirkülatörü</td><td>Lauda-Brinkmann</td><td>Cat. Hayır. 115 V; 60 Hz : L001191</td><td></td></tr><tr><td>FeSO<alt>4</alt> * 7H2O</td><td>Millipore Sigma</td><td>215422</td><td></td></tr><tr><td>Folik asit</td><td>Millipore Sigma</td><td>F8758</td><td></td></tr><tr><td>H3BO3</td><td>Millipore Sigma</td><td>B6768</td><td></td></tr><tr><td>BD Micro-Fine IV İğneli İnsülin Şırıngaları</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>14-829-1A</td><td></td></tr><tr><td>Lactiplantibacillus plantarum NCIMB8826</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Referans: Tejedor-Sanz ve diğerleri, 2022</td></tr><tr><td>Lactobacillus MRS Et Suyu</td><td>HiMedia</td><td>M369</td><td></td></tr><tr><td>M9 Et Suyu</td><td>Milliport Sigma</td><td>63011</td><td></td></tr><tr><td>Magnezyum sülfat susuz</td><td>Millipore Sigma</td><td>208094</td><td></td></tr><tr><td>Manganez sülfat monohidrat</td><td>Millipore Sigma</td><td>221287</td><td></td></tr><tr><td>mannitol</td><td>Millipore Sigma</td><td>M1902-1KG</td><td></td></tr><tr><td>Mettler Toledo FiveEasy Masaüstü pH Metre</td><td>Hogentogler</td><td>F20-KIT</td><td></td></tr><tr><td>MgCl2 * 6H2O</td><td>Millipore Sigma</td><td>M9272</td><td></td></tr><tr><td>MgSO4 * 7H2O</td><td>Millipore Sigma</td><td>M2773</td><td></td></tr><tr><td>Millex - GV 0.22 & mikro; m PVDF Membran Filtre Ünitesi</td><td>Millipore Sigma</td><td>SLGV004SL</td><td></td></tr><tr><td>MnCl2 * 4H2O</td><td>Millipore Sigma</td><td>203734</td><td></td></tr><tr><td>MnSO4 * H2O</td><td>Millipore Sigma</td><td>221287</td><td></td></tr><tr><td>MOPS</td><td>Millipore Sigma</td><td>M1442</td><td></td></tr><tr><td>N2 gaz</td><td>Hava gazı</td><td>NI UHP300</td><td>Kullanmadan önce filtreleyin</td></tr><tr><td>Na2MoO4 * 2H2O</td><td>Millipore Sigma</td><td>331058</td><td></td></tr><tr><td>Na2SO4</td><td>Millipore Sigma</td><td>238597</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Millipore Sigma</td><td>S9888</td><td></td></tr><tr><td>NH4Cl</td><td>Millipore Sigma</td><td>A9434</td><td></td></tr><tr><td>Nikotinik asit</td><td>Millipore Sigma</td><td>N-0761</td><td></td></tr><tr><td>Nitrilotriasetik asit (NTA)</td> <td>Millipore Sigma</td><td>72560</td><td></td></tr><tr><td>p-Aminobenzoik asit</td><td>Millipore Sigma</td><td>P9879</td><td></td></tr><tr><td>Fosfat tamponlu salin, 10x çözelti</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>BP399-1</td><td></td></tr><tr><td>Potasyum fosfat dibazik</td><td>Millipore Sigma</td><td>P8281</td><td></td></tr><tr><td>potansiyostat</td><td>BioLogic</td><td>VMP-300</td><td></td></tr><tr><td>Proteaz pepton # 3</td><td>Bacto</td><td>211693</td><td></td></tr><tr><td>Piridoksin HCl</td><td>Millipore Sigma</td><td>P6280</td><td></td></tr><tr><td>Riboflavin</td><td>Millipore Sigma</td><td>555682</td><td></td></tr><tr><td>RO10 manyetik karıştırma çubuğu platformu</td><td>IKA</td><td>3691000</td><td></td></tr><tr><td>Sodyum asetat trihidrat</td><td>Millipore Sigma</td><td>935700</td><td></td></tr><tr><td>Karıştırma çubuğu, yumurta şeklinde</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>14-512-121</td> BES Tiamin HCl Millipore Sigma V-014'ün <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr> anodik odasına yerleştirin <tr><td>Tioktik asit (&alfa;-Lipoik asit)</td> <td>Millipore Sigma</td><td>T-1395</td><td></td></tr><tr><td>Triptofan</td><td>Kırlangıç Sigma</td><td>9136</td><td></td></tr><tr><td>Tween80</td><td>Kırlangıç Sigma</td><td>P4780</td><td></td></tr><tr><td>B12 Vitamini</td><td>Millipore Sigma</td><td>V6629</td><td></td></tr><tr><td>Ceketli MCF seti, 100 ml, NW25, 2 x GL14 port</td><td>Adams & Chittenden Scientific Glass</td><td>NA</td><td>Özelleştirilmiş</td></tr><tr><td>Maya özü</td><td>Millipore Sigma</td><td>Y1625</td><td></td></tr><tr><td>ZnSO4 * 7H2O</td><td>Millipore Sigma</td><td>Z0251</td><td></td></tr></tbody></table>

laktik asit bakterilerinde Üç elektrotlu, İki odacıklı biyoelektrokimyasal sistem ile aracılı hücre dışı elektron transferinin karakterize edilmesi

Characterizing Mediated Extracellular Electron Transfer in Lactic Acid Bacteria with a Three-Electrode, Two-Chamber Bioelectrochemical System

Kronoamperometri analizi L. plantarum'un EET'si, akım yoğunluğu izinin L. plantarum'dan çalışma elektroduna elektron transferini görselleştirdiği Şekil 3'te gösterilen kronoamperometri (CA) verileri aracılığıyla gözlemlenebilir. 24 saat boyunca Ag/AgCl'ye karşı +200 mV'luk sabit bir potansiyeli korurken akım yoğunluğunu (j) zamana karşı izledik. Karıştırma elektrolit çözeltisine 20 μg / mL DHNA enjekte edildikten sonra, abiyotik bir DHNA oksidasyon artışı gözlendi, ardından biyotik akım yoğunluğunda hızlı bir artış gözlendi ± yaklaşık 8 saatlik zaman noktasında 132.0 2.47 μA /cm2'de zirve yaptı. Tersine, DMSO'nun enjeksiyonu ihmal edilebilir akım yoğunluğu ile sonuçlandı. Bu sonuçlar, L. plantarum ve elektrot arasındaki elektron transferini kolaylaştırmak için gerekli ve verimli bir aracı olarak DHNA'nın önemini vurgulamaktadır. Kullanıcılar, Hazne Boşaltma Cihazı'ndaki DHNA konsantrasyonunu ayarlayarak akım çıkışını ayarlayabilir. Önceki araştırmalar ayrıca L. plantarum'un DHNA'ya çok çeşitli DHNA konsantrasyonlarında doza bağlı bir şekilde yanıt verdiğini ve 0.01 μg/mL13,22 kadar düşük DHNA konsantrasyonlarının varlığında önemli akım ürettiğini göstermektedir.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67204/67204fig03v5.jpg"> 
Şekil 3: DHNA'nın aracılık ettiği Lactiplantibacillus plantarum EET'nin kronoamperometri analizi. DHNA (20 μg/mL) veya DMSO, enjeksiyon süresi t = 0 olarak tanımlanan mCDM elektrolitlerine (pH ~ 6.5) enjekte edildi. J , çalışma elektrot alanının bir fonksiyonu olarak akım yoğunluğunu temsil eder. Deneyler, Ag / AgCl'ye karşı 200 mV'de bir karbon keçe elektrot (16cm2) ve karıştırma ile gerçekleştirildi. Değerler, üçlü BES reaktörlerinde elde edilen ortalama ± sd olarak çizilir. Kısaltmalar: EET = hücre dışı elektron transferi; DHNA = 1,4-dihidroksi-2-naftoik asit; DMSO = dimetil sülfoksit; mCDM = Mannitol ile Kimyasal Olarak Tanımlanmış Ortam. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67204/67204fig03largev5.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Döngüsel voltametri analizi L. plantarum'da DHNA aracılı EET'yi daha fazla değerlendirmek için, DHNA enjeksiyonundan 24 saat sonra döngüsel voltametri gerçekleştirdik. Burada üç koşul için CV izlerini gösteriyoruz: 20 μg/mL DHNA ile L. plantarum, DMSO ile L. plantarum ve 20 μg/mL DHNA ile ortam. Şekil 4A'da gösterildiği gibi, L. plantarum içeren reaktörlerde 20 μg/mL DHNA'nın varlığı, 50 mV'de oksidatif akımda tek başına DMSO varlığında meydana gelmeyen belirgin bir artışa neden olmuştur. Bu veriler, L. plantarum ve anot arasındaki elektron transferini kolaylaştırmak için redoks aracısı DHNA'nın eklenmesinin gerekli olduğunu doğrulamaktadır. L. plantarum + DMSO izinde çeşitli daha küçük redoks zirveleri gözlemlemiş olsak da, bu zirveler ortam kontrol izine benzerdi ve muhtemelen mCDM'deki redoks aktif bileşenlere atfedilmiştir (Ek Şekil S1). Şekil 4B'de, biyotik koşullar altında DHNA izleri (L. plantarum + DHNA) ile abiyotik koşullar altında DHNA (Media + DHNA) karşılaştırıldı. Her iki iz de 50 mV civarında belirgin bir DHNA oksidatif zirvesi sergilerken, yalnızca biyotik koşullar altında 50 mV'un üzerindeki akımda sürekli bir artış gözlemledik. Katalitik tepe noktası, 300 mV'de 129 μA/cm2'lik bir akım yoğunluğuna ulaştı ve bu, abiyotik esere kıyasla %6'lık bir artışı temsil etti. Bu devir CV profili, mikrobiyal EET27'nin karakteristiğidir ve anotta DHNA'nın oksidasyonundan sonra bir elektron kaynağı (mannitol) varlığında DHNA'nın L. plantarum hücreleri tarafından yeniden indirgendiğini gösterir. Ek olarak, abiyotik eser -240 mV ve -180 mV civarında yeni oksidatif zirveler sergiledi. Önceki araştırmalar, bu zirvelerin ortaya çıkmasının DHNA'nın ACNQ'ya (2-amino-3-karboksi-1,4-naftokinon) bozunmasından kaynaklanabileceğini göstermektedir21,28. Biyotik izde bu zirveleri gözlemlemedik, bu da L. plantarum hücrelerinin DHNA ile etkileşiminin DHNA'yı stabilize edebileceğini ve bozulmayı önleyebileceğini gösteriyor. Dikkat edilmesi gereken bir nokta, 20 μg/mL DHNA'lı ortamlar için 24 saatlik izlemenin, hücre eklenmeden bu protokole göre ayrı ayrı gerçekleştirilmiş olmasıdır.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67204/67204fig04.jpg"> 
Şekil 4: Temsili döngüsel voltametri izleri. Tüm CV deneyleri, çözelti karıştırılırken 2 mV/s tarama hızında çalışma elektrodu olarak karbon keçe (16cm2) kullanılarak mCDM'de gerçekleştirildi. (A) T = 24 saat'te DHNA (20 μg / mL) veya DMSO ile Lactiplantibacillus plantarum için CV izleri. (B) L plantarum'da 20 μg / mL DHNA'nın CV izleri (biyotik koşullar) veya sadece mCDM (abiyotik koşullar) t = 24 saatte. Kısaltmalar: CV = döngüsel voltametri; mCDM = Mannitol ile Kimyasal Olarak Tanımlanmış Ortam; DHNA = 1,4-dihidroksi-2-naftoik asit; DMSO = dimetil sülfoksit. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67204/67204fig04large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
pH analizi L. plantarum'daki EET aktivitesi, 24 saatin üzerinde pH'da kayda değer bir düşüşe neden oldu. Şekil 5'te gösterildiği gibi, DHNA'ya maruz kalan L. plantarum'un ortalama numune pH'ı 3.33 ± 0.01'e düşerken (p = 6.85 × 10-6, n = 3), DMSO'ya maruz kalan L. plantarum'un ortalama numune pH'ı 6.50 ± 0.06'ya düşmüştür (p = 0.0409, n = 3). Önceki araştırmalarda sergilendiği gibi, bu düşüş, L. plantarum EET13'ü gerçekleştirdiğinde meydana gelen fermentatif metabolizmadaki bir artışa bağlanmaktadır. L. plantarum normalde mannitolü, son fermantasyon ürünleri olarak asetat, laktat ve etanol üreten ve substrat düzeyinde fosforilasyon yoluyla ATP üreten glikoliz ve fermentatif yollar yoluyla metabolize eder29. EET koşulları altında, fermantasyon yoluyla metabolik akış artar, böylece BES ortamında son fermantasyon ürünlerinin üretimi artar13. Bu metabolik kayma, DHNA'lı reaktörlerde ortam pH'ının DMSO kontrol reaktörlerine kıyasla daha hızlı düşmesine neden olur.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67204/67204fig05.jpg"> 
Şekil 5: Lactiplantibacillus plantarum biyoelektrokimyasal sisteminin pH analizi. Örnekler kronoamperometri sırasında t = 0 ve t = 24 saatte toplandı. Değerler, üçlü BES reaktörlerinde elde edilen ortalama ± sd olarak çizilir. Anlamlılık tek kuyruklu t-testi ile belirlendi. DHNA: P değeri = 6.85 × 10-6. DMSO: P değeri = 0.0409. Kısaltmalar: DHNA = 1,4-dihidroksi-2-naftoik asit; DMSO = dimetil sülfoksit. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67204/67204fig05large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Tablo 1: mMRS ortamının hazırlanması için malzemeler24. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67204/67204_Table%201_%20mMRS%20recipe.xlsx" target="_blank">Bu Tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Tablo 2: mCDM ortamının hazırlanması için malzemeler. Bu tablo Tejedor-Sanz ve ark.13 ve Aumiller ve ark.25'ten alınmıştır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67204/67204_Table%202_%20mCDM%20recipe.xlsx" target="_blank">Bu Tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Tablo 3: M9 ortamının hazırlanması için malzemeler. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67204/Table%203_%20M9%20Media.xlsx" target="_blank">Bu Tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Tablo 4: OCV, CA ve CV teknikleri için EC-Lab parametre ayarları. Kısaltmalar: OCV = açık devre voltajı; CA = kronoamperometri; CV = döngüsel voltametri. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67204/Table%204_EC-Lab%20Parameter%20Settings.xlsx" target="_blank">Bu Tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Şekil S1: Lactiplantibacillus plantarum'un tek başına DMSO ve mCDM ile temsili döngüsel voltametri izleri. CV izleri L. plantarum t = 24 saatte DMSO ve t = 0 saatte tek başına mCDM. Tüm CV deneyleri, çözelti karıştırılırken 2 mV/s tarama hızında çalışma elektrodu olarak karbon keçe (16cm2) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kısaltmalar: CV = döngüsel voltametri; mCDM = Mannitol ile Kimyasal Olarak Tanımlanmış Ortam; DHNA = 1,4-dihidroksi-2-naftoik asit; DMSO = dimetil sülfoksit. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67204/JoVE_SupplementalFig1.zip" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>

Laktik Asit Bakterilerinde Üç Elektrotlu, İki Odacıklı Biyoelektrokimyasal Sistem ile Aracılı Hücre Dışı Elektron Transferinin Karakterize Edilmesi

Many bacteria perform extracellular electron transfer (EET), whereby electrons are transferred from the cell to an extracellular terminal electron ...

characterizing-mediated-extracellular-electron-transfer-lactic-acid

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Biyokimya

Kaynak: Okamoto, A. ve diğerleri. Anoda Soluyan Bakterileri Yerinde Zenginleştirmek İçin Bağımsız Elektrokimyasal Kurulum. J. Vis. Exp. (2018)Bu video, doğal rezervuarlardan anot soluyan bakterileri (ARB) zenginleştirmek için yerinde elektrokimyasal bir sistemin kullanımını gösteriyor. Anotun oksijensiz derin suya, katodun ise oksijenli yüzey suyuna yerleştirilmesiyle redoks gradyanı oluşturulur. ARB, biyofilmler oluşturur ve elektronları anoda aktarır; anoda da oksijen indirgenerek akım oluşur.

Yerinde Elektrokimyasal Sistem Kullanılarak Anod Soluyan Bakterilerin Zenginleştirilmesi

Kaynak: Tokunou, Y. ve ark., Shewanella oneidensis MR-1'de Deuteryum Kinetik İzotopunun Elektrokimyasal Tespiti Hücre Dışı Elektron Taşınımına Etkisi. J. Vis. Exp. (2018)Bu video, elektrot yüzeylerinde biyofilm oluşumunu simüle etmek için tasarlanmış bir elektrokimyasal reaktör modelinin montajını ve çalışmasını gösteriyor. Kontrollü elektrokimyasal uyarım, mikrobiyal yapışmayı teşvik eder ve bu da bakteriyel monotabakalı biyofilmin kademeli gelişimine yol açar.

Elektrokimyasal Reaktör Kullanarak Bakteriyel Tek Katmanlı Biyofilm Geliştirilmesi

Bir potansiyostat tarafından kontrol edilen üç elektrotlu bir kurulum kullanılarak beslenen kesikli bir reaktörde anodik elektroaktif mikrobiyal biyofilmlerin kronoamperometrik büyümesi gösterilmiştir. Hücre dışı elektron transferi, elektron vericisinin varlığında ve elektron vericisinin yokluğunda döngüsel voltametri kullanılarak karakterize edilir. Temel veri analizi gösterilmiştir.

Büyüme, Bakım ve Temel Karakterizasyonu: Atık Su Elektroaktif mikrobiyel filmlerin Türetilmiş

Bir elektrokimyasal ve bir biyoelektrokimyasal sistem kullanarak amonyum bakımından zengin bir akımdan amonyum ekstraksiyonunu gösteriyoruz. Reaktör kurulumu, işletimi ve veri analizi tartışılmaktadır.

Elektrokimyasal ve Bioelectrochemically Kaynaklı Amonyum Kurtarma

Fizyolojik olarak ilgili koşullar altında yaşayan mikrobiyal biyofilmler elektriksel iletkenlik ölçüm için bir protokol sunulmuştur.

Elektron taşıma yaşayan biyofilmler ile karakterize

Burada bir protokol proton taşıma dış membran cytochromes Shewanella Corynebacterium Bay-1'karmaşık yoluyla ekstraselüler elektron taşıma oranı katkısını çalışmaya bütün hücreli elektrokimyasal deneyler mevcut.

Elektrokimyasal algılama döteryum Kinetik izotop etkisi üzerinde ekstraselüler elektron taşıma Shewanella Corynebacterium Bay-1

Otel bünyesindeki mikrobiyal zenginleştirme veya in situ yetiştirme teknikleri kültür zor mikrobiyal özellikleri, özellikle düşük-biyokütle veya geochemically aşırı ortamlar üzerinden Yalıtım kolaylaştırabilir. Burada, biz yeteneğine sahip hücre dışı elektron taşıma (EET) mikrobiyal suşları zenginleştirmek için bir harici güç kaynağı'nı kullanmadan bir elektrokimyasal set-up tanımlamak.

Anot respiring bakteri yerinde zenginleştirmek için kendini ayakta elektrokimyasal Set-up

Burada, Shewanella oneidensis'teki hücre dışı elektron transferi (EET) aktivitesini elektrik sinyallerine çevirmek için organik elektrokimyasal transistörlerin (OECT'ler) kullanılması için bir protokol sunuyoruz. Hibrit OECT sistemi, hızlı, yüksek verimli testler için gelişmiş sağlamlık, hassasiyet ve potansiyel sağlayarak onu EET ölçümleri için etkili bir araç haline getirir.

Organik Elektrokimyasal Transistörler ile Hücre Dışı Elektron Transfer Aktivitelerinin Çevrilmesi

Burada özetlenen protokoller, 2-kloroetilfosfonik asit (CEPA) kullanarak bakteriyel etilen yanıtlarının uygun şekilde araştırılmasını kolaylaştırır.  Etilen, CEPA'nın sulu bir bakteri üreme ortamında ayrışması yoluyla yerinde üretilir ve saf etilen gazı gereksinimini ortadan kaldırır.

Aracı Olarak Etilen serbest Bileşik, 2-chloroethylphosphonic acid, kullanan Bakterilerin Etilen Yanıtı Eğitim için

Biopanning bakteriyel görüntü kitaplıkları peptid benzeşme reaktifler, antikorlar için güçlü bir alternatif keşfi için kanıtlanmış bir tekniktir. Yarı Otomatik sıralama yöntemini burada yanlış pozitif oluşumunu azaltmak için biopanning aerodinamik. Burada düşünce süreci ve adayların değerlendirilmesi ve aşağı akım analizi en aza indirerek uygulanan teknikler gösterilmektedir.

Peptid benzeşme reaktif keşif ve elde edilen yalıtır analizi için bakteriyel ekran kütüphanelerin yarı otomatik Biopanning

Öğrenin, Lactiplantibacillus plantarum'da aracılı hücre dışı elektron transferini (EET) üç elektrotlu, iki odacıklı biyoelektrokimyasal sistemle nasıl karakterize edeceğinizi. Bu yöntem, gıda fermantasyonu ve biyosensör uygulamaları için metabolik yolları anlamanıza yardımcı olur.

Laktik Asit Bakterilerinde Üç Elektrotlu, İki Odacıklı Biyoelektrokimyasal Sistem ile Aracılı Hücre Dışı Elektron Transferinin Karakterize Edilmesi (Video) | JoVE Journal

Laktik Asit Bakterilerinde Üç Elektrotlu, İki Odacıklı Biyoelektrokimyasal Sistem ile Aracılı Hücre Dışı Elektron Transferinin Karakterize Edilmesi

Daha fazla video keşfet