Name: the use of chemostats in microbial systems biology
Uploaded: 2013-10-14T20:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Use of Chemostats in Microbial Systems Biology at JoVE.com

Detta arbete stöddes av start fonder från New York University. Vi tackar Maitreya Dunham och Matt Brauer som ursprungligen utvecklades användningen av Sixfors bioreaktorer som kemostater.

Principen om kontinuerlig odling med hjälp av en kemostat kan realiseras på flera olika implementationer. I alla kemostater är det viktigt att ha en) metoder för att upprätthålla sterilitet av alla komponenter, 2) en väl blandad kultur, 3) lämplig luftning av odlingskärlet och 4) en tillförlitlig medie tillägg och kultur borttagning. Här beskriver vi användningen av en Sixfors bioreaktor (Infors Inc) som en kemostat med användning av metoder som lätt kan anpassas till alternativa inställningar. <p cl...

<ol>
	<li>Ingraham, J. L., Maaloe, O., Neidhardt, F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Growth of the Bacterial Cell. , (1983).</li><li>Hall, M. N., Raff, M. C., Thomas, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cell Growth: Control of Cell Size. , (2004).</li><li>Monod, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=La+technique+de+culture+continue,+theorie+et+applications.">La technique de culture continue, theorie et applications.</a> Ann. Inst. Pasteur. 79, 390-410 (1950).</li><li>Novick, A., Szilard, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Description+of+the+chemostat.">Description of the chemostat.</a> Science. 112, 715-716 (1950).</li><li>Kjeldgaard, N. O., Maaloe, O., Schaechter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+transition+between+different+physiological+states+during+balanced+growth+of+Salmonella+typhimurium.">The transition between different physiological states during balanced growth of Salmonella typhimurium.</a> J. Gen. Microbiol. 19, 607-616 (1958).</li><li>Maaloe, O., Kjeldgaard, N. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+macromolecular+synthesis.">Control of macromolecular synthesis.</a> , (1966).</li><li>Saldanha, A. J., Brauer, M. J., Botstein, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nutritional+Homeostasis+in+Batch+and+Steady-State.">Nutritional Homeostasis in Batch and Steady-State.</a> Culture of Yeast. Mol. Biol. Cell. 15, 4089-4104 (2004).</li><li>Boer, V. M., Crutchfield, C. A., Bradley, P. H., Botstein, D., Rabinowitz, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth-limiting+intracellular+metabolites+in+yeast+growing+under+diverse+nutrient+limitations.">Growth-limiting intracellular metabolites in yeast growing under diverse nutrient limitations.</a> Mol. Biol. Cell. 21, 198-211 (2010).</li><li>Boer, V. M., de Winde, J. H., Pronk, J. T., Piper, M. 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+genome-wide+transcriptional+responses+of+Saccharomyces+cerevisiae+grown+on+glucose+in+aerobic+chemostat+cultures+limited+for+carbon,+nitrogen,+phosphorus,+or+sulfur.">The genome-wide transcriptional responses of Saccharomyces cerevisiae grown on glucose in aerobic chemostat cultures limited for carbon, nitrogen, phosphorus, or sulfur.</a> J. Biol. Chem. 278, 3265-3274 (2003).</li><li>Brauer, M. 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=Coordination+of+growth+rate,+cell+cycle,+stress+response,+and+metabolic+activity+in+yeast.">Coordination of growth rate, cell cycle, stress response, and metabolic activity in yeast.</a> Mol. Biol. Cell. 19, 352-367 (2008).</li><li>Gresham, 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=Adaptation+to+diverse+nitrogen-limited+environments+by+deletion+or+extrachromosomal+element+formation+of+the+GAP1+locus.">Adaptation to diverse nitrogen-limited environments by deletion or extrachromosomal element formation of the GAP1 locus.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 18551-18556 (2010).</li><li>Regenberg, B., 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=Growth-rate+regulated+genes+have+profound+impact+on+interpretation+of+transcriptome+profiling+in+Saccharomyces+cerevisiae.">Growth-rate regulated genes have profound impact on interpretation of transcriptome profiling in Saccharomyces cerevisiae.</a> Genome Biol. 7, R107 (2006).</li><li>Castrillo, J. I., 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=Growth+control+of+the+eukaryote+cell:+a+systems+biology+study+in+yeast.">Growth control of the eukaryote cell: a systems biology study in yeast.</a> J. Biol. 6, 4 (2007).</li><li>Cipollina, 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=Revisiting+the+role+of+yeast+Sfp1+in+ribosome+biogenesis+and+cell+size+control:+a+chemostat+study.">Revisiting the role of yeast Sfp1 in ribosome biogenesis and cell size control: a chemostat study.</a> Microbiology. 154, 337-346 (2008).</li><li>Gresham, 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=System-level+analysis+of+genes+and+functions+affecting+survival+during+nutrient+starvation+in+Saccharomyces+cerevisiae.">System-level analysis of genes and functions affecting survival during nutrient starvation in Saccharomyces cerevisiae.</a> Genetics. 187, 299-317 (2011).</li><li>Levy, S. F., Ziv, N., Siegal, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bet+hedging+in+yeast+by+heterogeneous,+age-correlated+expression+of+a+stress+protectant.">Bet hedging in yeast by heterogeneous, age-correlated expression of a stress protectant.</a> PLoS Biol. 10, e1001325 (2012).</li><li>Kao, K. C., Sherlock, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+characterization+of+clonal+interference+during+adaptive+evolution+in+asexual+populations+of+Saccharomyces+cerevisiae.">Molecular characterization of clonal interference during adaptive evolution in asexual populations of Saccharomyces cerevisiae.</a> Nat. Genet. 40, 1499-1504 (2008).</li><li>Gresham, 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=The+repertoire+and+dynamics+of+evolutionary+adaptations+to+controlled+nutrient-limited+environments+in+yeast.">The repertoire and dynamics of evolutionary adaptations to controlled nutrient-limited environments in yeast.</a> PLoS Genet. 4, e1000303 (2008).</li><li>Wenger, J. W., 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=Hunger+Artists:+Yeast+Adapted+to+Carbon+Limitation+Show+Trade-Offs+under+Carbon+Sufficiency.">Hunger Artists: Yeast Adapted to Carbon Limitation Show Trade-Offs under Carbon Sufficiency.</a> PLoS Genet. 7, e1002202 (2011).</li><li>Dunham, M. 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=Characteristic+genome+rearrangements+in+experimental+evolution+of+Saccharomyces+cerevisiae.">Characteristic genome rearrangements in experimental evolution of Saccharomyces cerevisiae.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99, 16144-16149 (2002).</li><li>Ronen, M., Botstein, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcriptional+response+of+steady-state+yeast+cultures+to+transient+perturbations+in+carbon+source.">Transcriptional response of steady-state yeast cultures to transient perturbations in carbon source.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 103, 389-394 (2006).</li><li>Kresnowati, M. T. A. P., 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=When+transcriptome+meets+metabolome:+fast+cellular+responses+of+yeast+to+sudden+relief+of+glucose+limitation.">When transcriptome meets metabolome: fast cellular responses of yeast to sudden relief of glucose limitation.</a> Mol. Sys. Biol. 2, 49 (2006).</li><li>Tu, B. P., Kudlicki, A., Rowicka, M., McKnight, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Logic+of+the+yeast+metabolic+cycle:+temporal+compartmentalization+of+cellular+processes.">Logic of the yeast metabolic cycle: temporal compartmentalization of cellular processes.</a> Science. 310, 1152-1158 (2005).</li><li>Tzur, A., Kafri, R., LeBleu, V. S., Lahav, G., Kirschner, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+Growth+and+Size+Homeostasis+in+Proliferating+Animal+Cells.">Cell Growth and Size Homeostasis in Proliferating Animal Cells.</a> Science. 325, 167-171 (2009).</li><li>Conlon, I., Raff, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Size+control+in+animal+development.">Size control in animal development.</a> Cell. 96, 235-244 (1999).</li><li>Conlon, I. J., Dunn, G. A., Mudge, A. W., Raff, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+control+of+cell+size.">Extracellular control of cell size.</a> Nat. Cell Biol. 3, 918-921 (2001).</li><li>Fussmann, G. F., Ellner, S. P., Shertzer, K. W., Hairston, N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crossing+the+hopf+bifurcation+in+a+live+predator-prey+system.">Crossing the hopf bifurcation in a live predator-prey system.</a> Science. 290, 1358-1360 (2000).</li><li>Cohen, E. P., Eagle, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simplified+chemostat+for+the+growth+of+mammalian+cells:+characteristics+of+cell+growth+in+continuous+culture.">A simplified chemostat for the growth of mammalian cells: characteristics of cell growth in continuous culture.</a> J. Exp. Med. 113, 467-474 (1961).</li></ol>

Kemostater möjliggör odling av mikrober i tillväxtreglerade stationära förhållanden. Cellerna växer kontinuerligt med en konstant hastighet som resulterar i en invariant yttre miljön. Detta står i kontrast till satskulturmetoder i vilka den yttre miljön förändras kontinuerligt och hastigheten för celltillväxt bestäms av det komplexa samspelet mellan miljön och genotyp. Således är en stor fördel att odla mikrober i kemostater över satskulturer förmågan att experimentellt styra tillväxthastigheten h...

Tillväxten av celler regleras av komplexa nätverk av samverkande genetiska faktorer och miljöfaktorer 1,2. Den multifaktoriella reglering av celltillväxt kräver ett synsätt på systemnivå för sin studie. Emellertid är noggrann studie av reglerad celltillväxt utmanas av svårigheten att experimentellt styra den hastighet med vilken celler växer. Dessutom, även i de enklaste experimenten cellulära villkor är ofta dynamiska och komplexa som celler förändrar kontinuerligt sin omgivning som de föröka sig. En lösning på dessa problem ges av kemostat: en metod för att odla celler som möjliggör experimentell kontroll av celltillväxttakten i definierade, invarianta och kontrollerade miljöer. Metoden för kontinuerlig odling med hjälp av en kemostat blev självständigt beskrivits av Monod 3 och Novick &amp; Szilard 4 1950. Som ursprungligen tänkt, celler odlas i en bestämd volym av media som är konnuerligt utspädd genom tillägg av nya medier och samtidigt avlägsnande av gamla medier och celler (Figur 1). Kopplade ordinära differentialekvationer (figur 2) beskriver ändringstakten i celldensitet (x) och den koncentration av ett tillväxtbegränsande näringsämne (n) i kemostat kärlet. Viktigt är detta ekvationssystem förutspår en enda (skilt från noll) stabila steady-state (Figur 3) med den märkliga konsekvensen att vid steady-state, är lika med den hastighet den specifika tillväxthastigheten av cellerna (dvs. den exponentiella tillväxten konstant) vid vilken kulturen späds (D). Genom att variera utspädningsförhållandet är det möjligt att etablera steady-state-populationer av celler vid olika tillväxthastigheter och under olika förhållanden av näringsbegränsning. Den experimentella kontrollen av tillväxten med hjälp kemostater var avgörande för utvecklingen av en förståelse för hur cellfysiologi förändringarmed tillväxttakten 5,6. Men detta tidigare stöttepelare av mikrobiologiska metoder blev alltmer oklar under explosionen i molekylärbiologisk forskning under slutet av nittonhundratalet. Idag har förnyat intresse för tillväxtkontroll i både mikrober och flercelliga organismer och tillkomsten av genomet skala metoder för system-nivå analys förnyad motivation för användningen av kemostater. Här beskriver vi tre program som kapitalisera på den precisa kontrollen av celltillväxttakt och den yttre miljön som är unikt är möjligt med hjälp av kemostater. Först beskriver vi användandet av kemostater att undersöka hur det överflöd av tusentals biomolekyler - såsom betyg och metaboliter - är koordinerat regleras med tillväxt. För det andra beskrivs hur kemostater kan användas för att få exakta beräkningar av tillväxtdifferenser mellan olika genotyper i näringsbegränsade miljöer med hjälp av konkurrensexperiment. För det tredje, vi beskriva hur kemostater kananvändas för att studera adaptiv evolution av celler som växer i konstant näringsfattiga miljöer. Dessa exempel exemplifierar de sätt på vilka kemostater som möjliggör undersökningar system nivå av celltillväxtreglering, gen genom samspel med miljön och adaptiv evolution.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of the reagent</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalogue number</td>
			<td>Comments (optional)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infors-HT Sixfors Chemostat</td>
			<td>Appropriate Technical Resources, Inc.</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Bottle 9.5 L</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>02-887-1</td>
			<td>For Media Vessel and Hosing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pinchcock</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>05-867</td>
			<td>For Media Vessel and Hosing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stopper, Size 12, Green Neoprene</td>
			<td>Cole-Palmer</td>
			<td>EW-62991-42</td>
			<td>For Media Vessel and Hosing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight Connector</td>
			<td>Cole-Palmer</td>
			<td>EW-30703-02</td>
			<td>For Media Vessel and Hosing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>General purpose ties 4 in</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>NC9557052</td>
			<td>For Media Vessel and Hosing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing, Silicone Rubber</td>
			<td>Small Parts</td>
			<td>B000FMWTDE</td>
			<td>For Media Vessel and Hosing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing, Silicone, 3/8 in OD</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>02-587-1Q</td>
			<td>For Media Vessel and Hosing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing, Silicone, 7/32 in OD</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>02-587-1E</td>
			<td>For Media Vessel and Hosing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing, Stainless Steel, 3/16 in OD</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>6100K164</td>
			<td>For Media Vessel and Hosing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing, Stainless Steel, 3/8 in OD</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>6100K161</td>
			<td>For Media Vessel and Hosing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hook Connectors</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-66-18Q</td>
			<td>For Media Vessel and Hosing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ratchet Clamp</td>
			<td>Cole-Palmer</td>
			<td>EW-06403-11</td>
			<td>For Media Vessel and Hosing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer, Female</td>
			<td>Cole-Palmer</td>
			<td>EW-45512-34</td>
			<td>For Media Vessel and Hosing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer, Male</td>
			<td>Cole-Palmer</td>
			<td>EW-45513-04</td>
			<td>For Media Vessel and Hosing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Millipore Aervent MTGR05010 62 mm Filter, 0.2 &mu;m</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>MTGR05010</td>
			<td>For Media Vessel and Hosing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PTFE Acrodisc CR 13 mm filters, 0.2 &mu;m</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>NC9131037</td>
			<td>For Media Vessel and Hosing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Direct-Reading Flowtube for Air</td>
			<td>Cole-Palmer</td>
			<td>EW-32047-77</td>
			<td>For Nitrogen Gas Setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Direct-Reading Flowtube for Nitrogen</td>
			<td>Cole-Palmer</td>
			<td>EW-32048-63</td>
			<td>For Nitrogen Gas Setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas Proportioner Multitube Frames</td>
			<td>Cole-Palmer</td>
			<td>EW-03218-50</td>
			<td>For Nitrogen Gas Setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Regulator, Two-Stage Analytical</td>
			<td>Airgas</td>
			<td>Y12-N145D580</td>
			<td>For Nitrogen Gas Setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hose Adaptor, Stainless Steel</td>
			<td>Airgas</td>
			<td>Y99-26450</td>
			<td>For Nitrogen Gas Setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hose Male Adaptor</td>
			<td>Airgas</td>
			<td>WES544</td>
			<td>For Nitrogen Gas Setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Norprene Tubing</td>
			<td>US Plastics</td>
			<td>57280</td>
			<td>For Nitrogen Gas Setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tripod Base</td>
			<td>Cole-Palmer</td>
			<td>EW-03218-58</td>
			<td>For Nitrogen Gas Setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Valve Cartridges</td>
			<td>Cole-Palmer</td>
			<td>EW-03217-92</td>
			<td>For Nitrogen Gas Setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carboy 10 L</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>02-963-2A</td>
			<td>For Media Preperation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steritop Sterile Vacuum Bottle-Top Filters, 1,000 ml, PES membrane; for 45 mm neck size</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>SCGP-T10-RE</td>
			<td>For Media Preperation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Media Bottle 100 ml, 45 mm neck size</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>FB-800-100</td>
			<td>For Media Preperation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>calcium chloride&middot;2H2O</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>C79-500</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sodium chloride</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP358-1</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>magnesium sulfate&middot;7H2O</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>230391</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>potassium phosphate monobasic</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AC424205000</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ammonium sulfate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AC423400010</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>potassium chloride</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>P9541</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>boric acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>B6768</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>copper sulfate&middot;5H2O</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>209198</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>potassium iodide</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>60400</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ferric chloride&middot;6H2O</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>I88-100</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>manganese sulfate&middot;H2O</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>230391</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sodium molybdate&middot;2H2O</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>M7634</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>zinc sulfate&middot;7H2O</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>Z68-500</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>biotin</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP232-1</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>calcium pantothenate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AC24330-1000</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>folic acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>F7876</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>inositol (aka myo-inositol)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AC12226-1000</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>niacin (aka nicotinic acid)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>N4126</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>p-aminobenzoic acid</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AC14621-2500</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pyridoxine HCl</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>P9755</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>riboflavin</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>R4500-25G</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>thiamine HCl</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP892-100</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leucine</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>L8000-100G</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Uracil</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>U0750</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dextrose</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>DF0155-08-5</td>
			<td>Media Reagents</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the use of chemostats in microbial systems biology

Celler reglera sin tillväxt som svar på signaler från den yttre världen. När cellen växer, måste olika cellulära processer samordnas inklusive makromolekylär syntes, metabolism och slutligen engagemang för celldelningscykeln. Den kemostat, en metod att experimentellt kontrollera celltillväxttakt, ger ett kraftfullt medel för att systematiskt studera hur tillväxttakten påverkar cellulära processer - inklusive genuttryck och ämnesomsättning - och de regulatoriska nätverk som styr graden av celltillväxt. När bibehållas för hundratals generationer kemostater kan användas för att studera adaptiv evolution av mikrober i miljöförhållanden som begränsar celltillväxt. Vi beskriver principen om kemostat kulturer, visa sin verksamhet och ger exempel på deras olika tillämpningar. Efter en period av glömska efter att de infördes i mitten av nittonhundratalet, sammansmältningen av genomet skala metoder med en förnyadesIntresset i regleringen av celltillväxt och den molekylära grunden för adaptiv evolution stimulerar en renässans i användningen av kemostater i biologisk forskning.

En stor fördel med kemostater är förmågan att kontrollera tillväxthastigheten hos celler experimentellt genom variation av utspädningshastigheten. I knoppande jäst, Saccharomyces cerevisiae, morfologin hos en cell är informativ av dess fas i celldelningscykeln. Populationer med högre tillväxttakt innehålla en högre andel av aktivt delande celler såsom bestämdes genom att mäta fraktionen av ej knoppande celler (Figur 5A). Analyser av global-mRNA-expression i kemostat kulturer har visat att...

Watch this Scientific Journal Video about The Use of Chemostats in Microbial Systems Biology at JoVE.com

The Use of Chemostats in Microbial Systems Biology

Celltillväxttakten är en reglerad process och en primär faktor för cellfysiologi. Kontinuerlig odling använder kemostater möjliggör yttre kontroll av celltillväxthastigheten av näringsbegränsning underlättar studier av molekylära nätverk som styr celltillväxt och hur dessa nätverk utvecklas för att optimera celltillväxt.

Användning av kemostater i Microbial Systembiologi

Cells regulate their rate of growth in response to signals from the external world. As the cell grows, diverse cellular processes must be coordinated ...

Research

JoVE Journal

Biology

Investigating the Microbial Community in the Termite Hindgut - Interview

Undersöka den mikrobiella i Termite hindgut - Intervju

Jared Leadbetter explains why the termite-gut microbial community is an excellent system for studying the complex interactions between microbes.     The ...

Layers of Symbiosis - Visualizing the Termite Hindgut Microbial Community

Lager av Symbios - Visualisera Termite gemenskapen hindgut Microbial

Jared Leadbetter takes us for a nature walk through the diversity of life resident in the termite hindgut - a microenvironment containing 250 different ...

Microbial Communities in Nature and Laboratory - Interview

Mikrobiella samhällen i naturen och Laboratory - Intervju

Biology of Microbial Communities  - Interview

Biologi mikrobiella samhällen - Intervju

Using Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) to Develop Diagnostic Tools

Using Micro-Electro-Mechanical Systems MEMS to Develop Diagnostic Tools

Använda Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) för att utveckla diagnostiska verktyg

The use of Biofeedback in Clinical Virtual Reality: The INTREPID Project

Användningen av Biofeedback i klinisk Virtual Reality: Intrepid Project

Generalized anxiety disorder (GAD) is a psychiatric disorder characterized by a constant and unspecific anxiety that interferes with daily-life ...

Window on a Microworld: Simple Microfluidic Systems for Studying Microbial Transport in Porous Media

Fönster på en mikrovärld: Enkel mikroflödessystem system för att studera mikrobiella transport i porösa material

Microbial growth and transport in porous media have important implications for the quality of groundwater and surface water, the recycling of nutrients in ...

Determining the Contribution of the Energy Systems During Exercise

Fastställande av bidrag Energy Systems under träning

One of the most important aspects of the metabolic demand is the relative contribution of the energy systems to the total energy required for a given ...

Linking Predation Risk, Herbivore Physiological Stress and Microbial Decomposition of Plant Litter

Länka Predation Risk, växtätare fysiologisk stress och mikrobiell nedbrytning av växt kullen

The quantity and quality of detritus entering the soil  determines the rate of decomposition by microbial communities as well as  recycle rates of ...

Design and Analysis of Temperature Preference Behavior and its Circadian Rhythm in Drosophila

Design and Analysis of Temperature Preference Behavior and its Circadian Rhythm in Drosophila

Design och analys av temperaturpreferensbeteende och dess dygnsrytm i Drosophila

The circadian clock regulates many aspects of life, including sleep, locomotor activity, and body temperature (BTR) rhythms1,2. We recently identified a ...