Name: engineering adherent bacteria by creating a single synthetic curli operon
Uploaded: 2012-11-16T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Engineering Adherent Bacteria by Creating a Single Synthetic Curli Operon at JoVE.com

نشكر أعضاء آخرين في فريق ليون iGEM INSA-ENS (فيفيان Chansavang، دوموند ماتيلد، ألكسندر دوبري، Geffroy ميلاني، Gonthier كليمنس، Jaulin مارجو، هاج أوريلي، Goki لي، Poinsot توماس، بيريل روير برتراند، Soula جولي، مايكل Vonzy بيار إيف زوندل، سفيان Bouhmadi، Brette أوليفييه، Chambonnier جايل، ايزارد لورا، Kroiss Aurianne، فيليب لوجون، رودريغ أنياس، Rondelet ارنو، وسيلفي Reverchon ديجاردان فاليري)، الرعاة على دعمهم المالي (BIOMERIEUX، ASSYSTEM، EDF، مؤسسة INSA، ENS ليون وإدارة العلوم البيولوجية INSA ليون)، F. Wisniewski صبغ للقراءة نقدية لهذه المخطوطة والدكتور CC سزي هدية التوتر. B. مرساة يتلقى دكتوراه الزمالة من منطقة الرون ألب.

1. Biobrick تصميم وتجميع OPERON Curli <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد منظمة الوراثية وتوطين الإشارات الذاتية النسخي ومتعدية من الجينات curli. يتم جمع هذه المعلومات في قواعد البيانات المتخصصة مثل RegulonDB أو ب EcoGene والانتهاء من قراءة متأنية من المن...

<ol>
	<li>O'Toole, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microtiter+Dish+Biofilm+Formation+Assay.">Microtiter Dish Biofilm Formation Assay.</a> J. Vis. Exp. (47), e2437 (2011).</li><li>Melamed, S., Elad, T., Belkin, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbial+sensor+cell+arrays.">Microbial sensor cell arrays.</a> Curr. Opin. Biotechnol. , (2011).</li><li>Melamed, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+printed+nanolitre-scale+bacterial+sensor+array.">A printed nanolitre-scale bacterial sensor array.</a> Lab Chip. 11, 139-146 (2011).</li><li>Raghu, G., Balaji, V., Venkateswaran, G., Rodrigue, A., Maruthi Mohan, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioremediation+of+trace+cobalt+from+simulated+spent+decontamination+solutions+of+nuclear+power+reactors+using+E.+coli+expressing+NiCoT+genes.">Bioremediation of trace cobalt from simulated spent decontamination solutions of nuclear power reactors using E. coli expressing NiCoT genes.</a> Appl. Microbiol. Biotechnol. 81, 571-578 (2008).</li><li>Olsen, A., Jonsson, A., Normark, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibronectin+binding+mediated+by+a+novel+class+of+surface+organelles+on+Escherichia+coli.">Fibronectin binding mediated by a novel class of surface organelles on Escherichia coli.</a> Nature. 338, 652-655 (1989).</li><li>Prigent-Combaret, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+pathway+for+biofilm+formation+in+curli-producing+Escherichia+coli+strains:+role+of+flagella,+curli+and+colanic+acid.">Developmental pathway for biofilm formation in curli-producing Escherichia coli strains: role of flagella, curli and colanic acid.</a> Environ. Microbiol. 2, 450-464 (2000).</li><li>Chapman, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+Escherichia+coli+curli+operons+in+directing+amyloid+fiber+formation.">Role of Escherichia coli curli operons in directing amyloid fiber formation.</a> Science. 295, 851-855 (2002).</li><li>Vidal, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+an+Escherichia+coli+K-12+mutant+strain+able+to+form+biofilms+on+inert+surfaces:+involvement+of+a+new+ompR+allele+that+increases+curli+expression.">Isolation of an Escherichia coli K-12 mutant strain able to form biofilms on inert surfaces: involvement of a new ompR allele that increases curli expression.</a> J. Bacteriol. 180, 2442-2449 (1998).</li><li>Hidalgo, G., Chen, X., Hay, A. G., Lion, L. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Curli+produced+by+Escherichia+coli+PHL628+provide+protection+from+Hg(II).">Curli produced by Escherichia coli PHL628 provide protection from Hg(II).</a> Appl. Environ. Microbiol. 76, 6939-6941 (2010).</li><li>Garzon-Rodriguez, W., Yatsimirsky, A. K., Glabe, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Binding+of+Zn(II),+Cu(II),+and+Fe(II)+ions+to+Alzheimer's+A+beta+peptide+studied+by+fluorescence.">Binding of Zn(II), Cu(II), and Fe(II) ions to Alzheimer's A beta peptide studied by fluorescence.</a> Bioorg. Med. Chem. Lett. 9, 2243-2248 (1999).</li><li>Taylor, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atomic+resolution+insights+into+curli+fiber+biogenesis.">Atomic resolution insights into curli fiber biogenesis.</a> Structure. 19, 1307-1316 (2011).</li><li>Brombacher, E., Dorel, C., Zehnder, A. J., Landini, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+curli+biosynthesis+regulator+CsgD+co-ordinates+the+expression+of+both+positive+and+negative+determinants+for+biofilm+formation+in+Escherichia+coli.">The curli biosynthesis regulator CsgD co-ordinates the expression of both positive and negative determinants for biofilm formation in Escherichia coli.</a> Microbiology. 149, 2847-2857 (2003).</li><li>Pesavento, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inverse+regulatory+coordination+of+motility+and+curli-mediated+adhesion+in+Escherichia+coli.">Inverse regulatory coordination of motility and curli-mediated adhesion in Escherichia coli.</a> Genes Dev. 22, 2434-2446 (2008).</li><li>Dueholm, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibrillation+of+the+major+curli+subunit+CsgA+under+a+wide+range+of+conditions+implies+a+robust+design+of+aggregation.">Fibrillation of the major curli subunit CsgA under a wide range of conditions implies a robust design of aggregation.</a> Biochemistry. 50, 8281-8290 (2011).</li><li>Jubelin, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CpxR/OmpR+interplay+regulates+curli+gene+expression+in+response+to+osmolarity+in+Escherichia+coli.">CpxR/OmpR interplay regulates curli gene expression in response to osmolarity in Escherichia coli.</a> J. Bacteriol. 187, 2038-2049 (2005).</li><li>Ogasawara, H., Yamamoto, K., Ishihama, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+the+biofilm+master+regulator+CsgD+in+cross-regulation+between+biofilm+formation+and+flagellar+synthesis.">Role of the biofilm master regulator CsgD in cross-regulation between biofilm formation and flagellar synthesis.</a> J. Bacteriol. 193, 2587-2597 (2011).</li><li>Mostaert, A. S., Higgins, M. J., Fukuma, T., Rindi, F., Jarvis, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoscale+mechanical+characterisation+of+amyloid+fibrils+discovered+in+a+natural+adhesive.">Nanoscale mechanical characterisation of amyloid fibrils discovered in a natural adhesive.</a> J. Biol. Phys. 32, 393-401 (2006).</li><li>Hammar, M., Arnqvist, A., Bian, Z., Olsen, A., Normark, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+two+csg+operons+is+required+for+production+of+fibronectin-+and+congo+red-binding+curli+polymers+in+Escherichia+coli+K-12.">Expression of two csg operons is required for production of fibronectin- and congo red-binding curli polymers in Escherichia coli K-12.</a> Mol. Microbiol. 18, 661-670 (1995).</li><li>Blaha, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Escherichia+coli+metallo-regulator+RcnR+represses+rcnA+and+rcnR+transcription+through+binding+on+a+shared+operator+site:+Insights+into+regulatory+specificity+towards+nickel+and+cobalt.">The Escherichia coli metallo-regulator RcnR represses rcnA and rcnR transcription through binding on a shared operator site: Insights into regulatory specificity towards nickel and cobalt.</a> Biochimie. 93, 434-439 (2011).</li><li>Miao, H., Ratnasingam, S., Pu, C. S., Desai, M. M., Sze, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dual+fluorescence+system+for+flow+cytometric+analysis+of+Escherichia+coli+transcriptional+response+in+multi-species+context.">Dual fluorescence system for flow cytometric analysis of Escherichia coli transcriptional response in multi-species context.</a> J. Microbiol. Methods. 76, 109-119 (2009).</li><li>Chung, C. T., Niemela, S. L., Miller, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One-step+preparation+of+competent+Escherichia+coli:+transformation+and+storage+of+bacterial+cells+in+the+same+solution.">One-step preparation of competent Escherichia coli: transformation and storage of bacterial cells in the same solution.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 86, 2172-2175 (1989).</li><li>Perrin, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nickel+promotes+biofilm+formation+by+Escherichia+coli+K-12+strains+that+produce+curli.">Nickel promotes biofilm formation by Escherichia coli K-12 strains that produce curli.</a> Appl. Environ. Microbiol. 75, 1723-1733 (2009).</li><li>Bloemberg, G. V., Wijfjes, A. H., Lamers, G. E., Stuurman, N., Lugtenberg, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+imaging+of+Pseudomonas+fluorescens+WCS365+populations+expressing+three+different+autofluorescent+proteins+in+the+rhizosphere:+new+perspectives+for+studying+microbial+communities.">Simultaneous imaging of Pseudomonas fluorescens WCS365 populations expressing three different autofluorescent proteins in the rhizosphere: new perspectives for studying microbial communities.</a> Mol. Plant Microbe Interact. 13, 1170-1176 (2000).</li><li>Landini, P., Jubelin, G., Dorel, C., Callow,, J., Smith, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Biological Adhesives. , (2006).</li><li>Bridier, A., Dubois-Brissonnet, F., Boubetra, A., Thomas, V., Briandet, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+biofilm+architecture+of+sixty+opportunistic+pathogens+deciphered+using+a+high+throughput+CLSM+method.">The biofilm architecture of sixty opportunistic pathogens deciphered using a high throughput CLSM method.</a> J. Microbiol. Methods. 82, 64-70 (2010).</li><li>Ceri, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Calgary+Biofilm+Device:+new+technology+for+rapid+determination+of+antibiotic+susceptibilities+of+bacterial+biofilms.">The Calgary Biofilm Device: new technology for rapid determination of antibiotic susceptibilities of bacterial biofilms.</a> J. Clin. Microbiol. 37, 1771-1776 (1999).</li><li>Harrison, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+microscopy+and+three-dimensional+visualization+to+evaluate+the+structure+of+microbial+biofilms+cultivated+in+the+Calgary+Biofilm+Device.">The use of microscopy and three-dimensional visualization to evaluate the structure of microbial biofilms cultivated in the Calgary Biofilm Device.</a> Biol. Proced. Online. 8, 194-215 (2006).</li><li>Chavant, P., Gaillard-Martinie, B., Talon, R., Hebraud, M., Bernardi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+device+for+rapid+evaluation+of+biofilm+formation+potential+by+bacteria.">A new device for rapid evaluation of biofilm formation potential by bacteria.</a> J. Microbiol. Methods. 68, 605-612 (2007).</li><li>Miller, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Experiments in molecular genetics. , (1972).</li></ol>

الخطوات الحاسمة الخطوة الأكثر أهمية في هذا النهج البيولوجيا التركيبية هو تصميم الجينات. تصميم الجينات الاصطناعية يجب أن يكون دقيق لضمان إنتاج نظام فعال. وقد تم تجميع اثنين من الجينات ترميز أحادية الألياف والبروتينات ترميز الجينا...

الانضمام إلى الدعم غير الحيوية البكتيرية تلعب دورا رئيسيا في خلايا الوقود المعالجة البيولوجية، أو التحفيز الأحيائي الميكروبية. عمليات المعالجة البيولوجية استخدام قدرات الكائنات الحية الدقيقة لتحلل المواد العضوية، أو لتعديل توزيع المعادن (الشلل، التطاير) أو انتواع. ويلاحظ في هذه الأنشطة المفيدة النظم الإيكولوجية المائية والأرضية، ولكن أيضا في النظم الاصطناعية وضعت لمعالجة المياه الملوثة من النفايات الصناعية والمنزلية. كثافة ونوعية للنشاط الميكروبي تعتمد على العوامل الفيزيائية والكيميائية، ولكن أيضا على نمط الحياة من الكائنات الحية الدقيقة (التعويم الحر أو تضمينها داخل بيوفيلم). ويرتبط تشكيل بيوفيلم مع الأيض تعزيز المقاومة لمبيدات الحشرات عن طريق آليات متنوعة. ولذلك يجب تشجيع هذه الظاهرة في معظم عمليات المعالجة البيولوجية. وعلاوة على ذلك، تم خلايا الإشريكية القولونية الهندسية للسيطرة على تشكيل بيوفيلم تطبيقها بنجاح علىشل خلية كاملة على أجهزة استشعار biochips 2-3. التكيف من الكائنات الحية الدقيقة لتركيزات عالية من المعادن عن طريق آليات متنوعة يحدث مثل الامتزاز على مكونات المصفوفة خارج الخلية، تفعيل مضخة هروب رأس المال أو شبكات محددة قادرة على تركيز المعادن في الخلية. تعزيز هذه الأنشطة البكتيرية عن طريق الهندسة الوراثية يسمح العلاج الفعال والرخيص من التلوث بالمعادن في نطاق المختبر، وخاصة في حالة المعادن السامة جدا في ضعف الكمية كما وصفها راغو وآخرون 2008 4. المعالجة البكتيرية يمثل في هذه الحالة وسيلة إنقاذ تنافسية والتكلفة مقارنة العمليات الكيميائية الكلاسيكية باستخدام راتنجات التبادل الأيوني. وصف الكتاب وE. هيكل القولونية المعدلة وراثيا لامتصاص القشور والاحتفاظ الاولى ضرب الترميز الجينات هروب رأس المال مضخة ركونا، وبعد ذلك تحول مع نسخة متعددة البلازميد الإفراط في الإنتاج مما يسمح لأحدنقل مع امتصاص تفضيلية للالكوبالت. هذه السلالة يظهر كبديل فعال لراتنجات التبادل الأيوني لعلاج النفايات السائلة المشعة، ولكن القضية الرئيسية التي لم تحسم بعد التعافي من البكتيريا الملوثة في نهاية عملية 4. وكان الهدف من عملنا لذا لهندسة سلالة مصمم خصيصا قادرة على التمسك الدعم غير الحيوية مثل الزجاج أو البلاستيك. من بين مجموعة كاملة من adhesins وخمل تمسكا المحددة في الغرام البكتيريا، اخترنا لتصميم نظام يسمح curli الإنتاج. Curli هي الألياف اميلويد رقيقة (2-5 نانومتر قطر) وحصري جدا أن تبرز من E. كولاي والسالمونيلا وسطح مصفوفة غير البلورية وغير قابلة للذوبان 5-7. وتشارك أيضا في Curli استعمار السطوح غير الحيوية، وتطوير الأغشية الحيوية 8. عرضت مؤخرا لربط أيونات Curli الزئبق 9. ومن المعروف بالفعل اميلويدس لامتلاك عاليةلأيونات المعادن تقارب مثل النحاس 2 +، 2 + الزنك والحديد 3 + 10. قد هذه الخاصية زيادة تحسين إزالة التلوث من النفايات السائلة الملوثة المعادن. الكتلة إداراته مسؤولة عن إنتاج الألياف curli وتشكل اثنين من operons المحولة divergently (الشكل 1). و، csgB csgA والجينات csgC تشكل OPERON المعنى، وهما ترميز الوحدات الصغرى curli، وCsgA CsgB. CsgC يبدو أن يشاركوا في أي نشاط الأكسدة داخل منظومة نشوء حيوي curli وتؤثر على السلوك CsgG المسام 11. ومع ذلك، فإن عدم وجود csgC في معظم البكتيريا المنتجة للcurli يشير إلى أن البروتين المقابل يوفر فقط على مستوى secundary من السيطرة على نشوء حيوي curli. لتبسيط النظام، وقد اخترنا العمل مع الحد الأدنى لعدد الجينات. وcsgDEFG operonencodes البروتينات الضرورية في تنظيم وسائل النقلمن CsgA وCsgB إلى سطح الخلية. CsgD هو المنشط النسخي من OPERON csgBAC ويلعب دورا رئيسيا في السيطرة على تشكيل بيوفيلم عن طريق التحكم في إنتاج مكونات وخمل curli بيوفيلم أخرى مثل السليلوز 12 و من خلال منع انتاج السوط 13. CsgE، وCsgF CsgG تشكل جهاز إفرازية curli محددة في الغشاء الخارجي من خلالها، ويفرز الوحيدات curli الرئيسية CsgA البروتين وبروتين قابل للذوبان. البلمرة من CsgA يعتمد في الجسم الحي على CsgB غشاء محدد البروتين nucleator (تم استعراضها في 14). وقد ثبت مسارات التنظيمية المعقدة التي تنطوي على العديد من أنظمة ثنائية المكون للسيطرة على التعبير الجيني curli 15-16. هذه الأنظمة المعقدة تسمح للبكتيريا لتشكيل الأغشية الحيوية سميكة عن طريق إنتاج curli استجابة لمنبهات البيئة، ولكن يصعب التحكم في التطبيقات الصناعية. لتسهيل انتعاش الحدآل محشوة البكتيريا أثناء العملية الصناعية، تثبيت البكتيرية إلى دعم قوي يحتاج في الواقع إلى أن يسيطر عليها المعلمة واضحة المعالم (ق). وترتبط خصائص ملتصقة بهم من curli إلى 17 اميلويد الطبيعة، ويمكن استخدامها لتحسين عمليات المعالجة البيولوجية، ولكن جهاز أبسط والسيطرة عليها بسهولة لابد من خلق. وقد تم اختيار هذه الجينات بين 7 18، ومجموعة من 5 مطلوب على الاطلاق الجينات لتخليق curli (csgB ومونومرات csgA الألياف الترميز) والتصدير (csgE csgF وcsgG، ترميز معقدة إفراز curli) لبناء OPERON الاصطناعية. هربا من &quot;الطبيعي&quot; تنظيم curli، وOPERON الاصطناعية تضم هذه الجينات إداراته 5 تحت سيطرة المروج قوية والكوبالت overinducible-(الشكل 2) تم تصميم وتوليفها. التحليل خطوة بخطوة في المنطقة curli ترميز وتصميم الإجراء لSYN الوظيفيةويرد وصف thetic OPERON. وأوضح طريقتين لتصور وقياس الالتزام البكتيرية إلى البوليسترين والزجاج.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم كاشف </td><td> شركة </td><td> كتالوج رقم </td><td> التعليقات (اختياري) </td></tr><tr><td> pIG2 </td><td></td><td></td><td> pUC57 (pMB1 أوري، 2710 BP) مع جزء EcoRI 3165 / PstI بي بي الاصطناعية التي تحتوي على P RCN - csgBAEFG OPERON؛ الأمبير ص </td></tr><tr><td> pUC18 </td><td></td><td></td><td> بلازميد Multicopy (pMB1 أوري، 2686 BP)، ص الأمبير </td></tr><tr><td> S23 </td><td></td><td></td><td> SSC1 (= GFP الموسومة MG1655، هدية من سزي CC) / pIG2 </td></tr><tr><td> S24 </td><td></td><td></td><td> SSC1/pUC18 </td></tr><tr><td> 2 كوكلي </td><td> سيجما </td><td></td><td> أبقى 0،1 محلول M في درجة حرارة الغرفة </td></tr><tr><td> M63 </td><td></td><td></td><td> 29 </TD&gt; </tr><tr><td> 24 لوحة جيدا </td><td> نونك </td><td> 55429 </td><td> البوليسترين 24 وحات جيدة </td></tr></tbody></table>

engineering adherent bacteria by creating a single synthetic curli operon

الطريقة الموضحة هنا يتمثل في إعادة تصميم E. خصائص الالتزام القولونية عن طريق تجميع الحد الأدنى لعدد الجينات curli تحت سيطرة أحد المروجين قوية والمعادن overinducible، وتصور وقياس في الربح الناتج من الالتزام البكتيرية. هذا الأسلوب ينطبق مبادئ الهندسة المناسبة من التجريد وتوحيد البيولوجيا التركيبية، والنتائج في Biobrick BBa_K540000 (أفضل جهاز Biobrick جديدة وهندستها، iGEM 2011). الخطوة الأولى تتمثل في تصميم OPERON الاصطناعية المخصصة لفيض الإنتاج curli ردا على المعادن، وبالتالي في زيادة قدرات الانضمام للسلالة النوع البري. تم تعديل curli OPERON الأصلي في السيليكون من أجل تحسين إشارات النسخي ومتعدية والهروب من &quot;الطبيعي&quot; تنظيم curli. هذا النهج سمح لاختبار نجاح مع فهمنا الحالي للإنتاج curli. Moreoveص، وتبسيط تنظيم curli عن طريق التحول المروج الذاتية المعقدة (أكثر من 10 المنظمين النسخي المحددة) إلى المروج المعادن التنظيم بسيطة يجعل الالتزام أسهل بكثير للسيطرة. الخطوة الثانية تشمل التقييم النوعي والكمي لقدرات التزام تنفيذ طرق بسيطة. هذه الأساليب تنطبق على طائفة واسعة من البكتيريا الملتصقة بغض النظر عن الهياكل البيولوجية المشاركة في تشكيل بيوفيلم. اختبار في لوحات البوليسترين الالتزام 24 جيد يوفر التصور السريع الأولية للبيوفيلم البكتيريا بعد تلطيخ البنفسجي الكريستال. ويمكن شحذ هذا الاختبار النوعي من تحديد مقدار النسبة المئوية للانضمام. هذه طريقة بسيطة جدا ولكن أكثر دقة من تلطيخ فقط البنفسجي الكريستال كما هو موضح سابقا 1 مع التكرار على حد سواء جيدة والتكاثر. التصور من البكتيريا GFP-الموسومة على الشرائح الزجاجية من قبل مضان أو أسيوط الليزرالمجهر ocal يسمح لتعزيز النتائج التي تم الحصول عليها مع لوحة الاختبار 24 جيد من قبل الملاحظة المباشرة لهذه الظاهرة.

في سيليكو الشرح من تسلسل نوع من إداراته البرية E. وقد سمح القولونية K12 المرتبطة الأمثل للإشارات النسخي ومتعدية لتصميم واحد الاصطناعية curli OPERON P-RCN إداراته هو موضح في الشكل 3 (تسلسل كامل في البيانات التكميلية). واستخدمت بروتوكول بروتوكول...

Watch this Scientific Journal Video about Engineering Adherent Bacteria by Creating a Single Synthetic Curli Operon at JoVE.com

Engineering Adherent Bacteria by Creating a Single Synthetic Curli Operon

يوصف تصميم ترميز OPERON الاصطناعية على حد سواء جهاز إفرازية ومونومرات الهيكلية من ألياف curli. الافراط في هذه اميلويدس والبوليمرات تمسكا يسمح مكسب للقياس الانضمام لل<em&gt; E. القولونية</em&gt; حاوية<sup&gt; 1</sup&gt;. وأوضح طرق سهلة لتصور وقياس الالتزام.

الهندسة البكتيريا تمسكا من إنشاء واحدة الاصطناعية Curli OPERON

The  method described here consists in redesigning E. coli adherence properties by assembling the minimum number of  curli genes under the control of a ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Procedure for Lung Engineering

الداخلي للهندسة الرئة

Lung tissue, including lung cancer and chronic lung diseases such as chronic obstructive pulmonary disease, cumulatively account for some 280,000 deaths ...

Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell Confinement

إنشاء ثنائي الأبعاد ركائز منقوشة على الحبس البروتين والخلايا

Microcontact printing provides a rapid, highly reproducible method for the creation of well-defined patterned substrates.1  While microcontact printing ...

Synthetic, Multi-Layer, Self-Oscillating Vocal Fold Model Fabrication

الاصطناعية ، ومتعدد الطبقات ، الذاتي تتأرجح صوتي تصنيع الغطاء النموذجي

Sound for the human voice is produced via flow-induced vocal fold vibration. The vocal folds consist of several layers of tissue, each with differing ...

Analyzing Cellular Internalization of Nanoparticles and Bacteria by Multi-spectral Imaging Flow Cytometry

تحليل التطبع الخلوي من الجزيئات الدقيقة والبكتيريا التي متعددة الأطياف التصوير التدفق الخلوي

Nanoparticulate  systems have emerged as valuable tools in vaccine delivery through their  ability to efficiently deliver cargo, including proteins, to ...

Synthetic Spider Silk Production on a Laboratory Scale

الاصطناعية إنتاج حرير العنكبوت على نطاق المختبر

As society progresses and resources become scarcer, it is becoming increasingly important to cultivate new technologies that engineer next generation ...

High efficiency, Site-specific Transfection of Adherent Cells with siRNA Using Microelectrode Arrays (MEA)

High efficiency, Site-specific Transfection of Adherent Cells with siRNA Using Microelectrode Arrays MEA

عالية الكفاءة، ومواقع محددة ترنسفكأيشن من الخلايا تمسكا مع سيرنا باستخدام صفائف مسرى مكروي (MEA)

The discovery of RNAi pathway in eukaryotes and the subsequent development of RNAi agents, such as siRNA and shRNA, have achieved a potent method for ...

Density Gradient Multilayered Polymerization (DGMP): A Novel Technique for Creating Multi-compartment, Customizable Scaffolds for Tissue Engineering

Density Gradient Multilayered Polymerization DGMP: A Novel Technique for Creating Multi-compartment, Customizable Scaffolds for Tissue Engineering

التدرج الكثافة متعدد الطبقات البلمرة (DGMP): تقنية جديدة لإنشاء موضوع متعدد المقصورة، السقالات للهندسة الأنسجة تخصيص

Complex tissue culture matrices, in which types and concentrations of biological stimuli (e.g. growth factors, inhibitors, or small molecules) or matrix ...

Optical Detection of E. coli Bacteria by Mesoporous Silicon Biosensors

Optical Detection of E. coli Bacteria by Mesoporous Silicon Biosensors

كشف البصري<em&gt; E. القولونية</em&gt; البكتيريا عن طريق أجهزة الاستشعار السيليكون Mesoporous

A label-free optical biosensor based on a nanostructured porous Si is designed for rapid capture and detection of Escherichia coli K12 bacteria, as a ...

Nanomanipulation of Single RNA Molecules by Optical Tweezers

Nanomanipulation من واحدة RNA الجزيئات بواسطة الملقط البصرية

A large portion of the human genome is transcribed but not translated. In this post genomic era, regulatory functions of RNA have been shown to be ...

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

هندسة الأنسجة عن طريق الجوهرية الأوعية الدموية في<em&gt; في فيفو</em&gt; غرفة هندسة الأنسجة

In reconstructive surgery, there is a clinical need for an alternative to the current methods of autologous reconstruction which are complex, costly and ...