Name: prospecting microbial strains for bioremediation and probiotics development for metaorganism research and preservation
Uploaded: 2019-10-31T13:00:00
Duration: 9 min 49 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Prospecting Microbial Strains for Bioremediation and Probiotics Development for Metaorganism Research and Preservation at JoVE.com

وقد اجري هذا البحث بالاشتراك مع مشروع R & D الجاري تسجيله في ال21005-4 العامة الانغوليه ، "المسح العميق للآثار المحتملة الناجمة عن استكشاف النفط والغاز في أعماق البحار البحرية واختيار المؤشرات الحيوية المحتملة عمليات المعالجة البيولوجية لهذه النظم الايكولوجيه "(UFRJ/شل البرازيل/الجيش الجزائري الأنغولي) –" PROBIO-ديب-ليفينتامنتو دي بوتينسييس impactos المسببة للمستكشفين البيئيين الكترونيين الخاصين بهم الشركة التي ترعاها شل البرازيل تحت الجيش الجزائري ال& د ليفي باسم "تضمن de التنصيبات com Pesquisa e Desenvolvimento. ويشكر المؤلفون أيضا Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) و Coordenação de ابيرفيسيونتو دي بيساك دي نيفل سوبيريور (الرؤوس) للحصول علي الدعم المالي ، والي كاميلا ميراس ، وفيليبي روسادو ، وهنريك فراتوسو دوس سانتوس ، للصور المقدمة.

وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.

وقد تم استكشاف نهج الإصلاح الإحيائي علي نطاق واسع علي مدي السنوات 50 الماضية. علي سبيل المثال, أكثر من 200 الميكروبات بين البكتيريا, البكتريا الزرقاء, الطحالب المجهرية, والفطريات في العديد من الموائل المختلفة, وقد تم تعيينها قادره علي الاشاره إلى وجود و/أو تدهور الهيدروكربونات النفطية62,63,64 . الاضافه إلى ذلك ، فان فئات أخرى من المركبات التي تسبب اثارا علي البيئة وعلي البشر ، مثل البلاستيك ، والفينول الف ، واختلالات الغدد الصماء ، والفلزات الثقيلة ، هي أهداف لتطوير تقنيه المعالجة الحيوية65،66، 67. من ناحية أخرى, وقد اقتصر تطوير بروبيوتيك البحرية علي الحقول التي لها تاثير واضح علي الاقتصاد, مثل البروبيوتيك الأسماك في تربيه الاحياء المائية68,69. ومع ذلك ، فان عزله وتوصيف الكائنات الحية المجهرية المفيدة لحماية الشعاب المرجانية ، والنظم الايكولوجيه البحرية التي تدعم مصايد الأسماك ، والسياحة ، وغيرها من الانشطه المربحة ، بدات تقدر ب15. هنا ، وهو بروتوكول رخيصه وسهله ويمكن الوصول اليها لاختيار الكائنات الحية الدقيقة الملوثة التي يمكن ان تقدم أيضا خصائص يمكن ان تكون مفيده للنظم الايكولوجيه البحرية المحلية ، وخاصه الكائنات المجهرية المفيدة المفترضة للشعاب المرجانية (Pbmps) ، وصف.
بالاضافه إلى ذلك ، فان الطريقة الموضحة هنا قابله للتكيف بشكل كبير مع عده مركبات وأنواع متنوعة من المصادر الميكروبية. ومن الممكن استهداف الملوثات المختلفة بالاستعاضة عن مصدر الكربون الوحيد المضاف إلى الحد الأدنى من الوسائط. لهذا ، بدلا من النفط أو EE2 ، ينبغي أضافه مركبات أخرى في التركيز المطلوب. سيكون هذا هو الضغط الانتقائي لعزل الأشد لحاق عن الملوثات المستهدفة. فعلي سبيل المثال ، تم بالفعل اختيار الكائنات المجهرية القادرة علي أهانه فئات أخرى من اختلالات الغدد الصماء واختبارها باستخدام نفس المنهجية70. وعلاوة علي ذلك ، يمكن استخدام الكائنات البحرية والارضيه الأخرى ، مثل الإسفنج والنباتات71،72، فضلا عن أنواع متميزة من العينات البيئية ، مثل التربة والوقود والصخور ، بوصفها المصادر المهينة-الميكروبية25، 73,74. فعلي سبيل المثال ، كان من الممكن كشف وعزل البكتيريا الهيدروكربونية المهينة من التربة المختلفة وعينات الرواسب25،54،63،64،75. أخيرا, اجراء تعديلات طفيفه في وسائل الاعلام, الكائنات الدقيقة غير البكتيريا يمكن اختيارها بسهوله كالميكروبات المهينة. علي سبيل المثال, وقد تم الإبلاغ عن سلاله الطحالب المجهرية مع القدرة علي تتحلل بكفاءة مركبات الاستروجين76.
ومن الناحية المثالية ، يجب تجميع المعالجة الحيوية-اتحادات بروبيوتيك لكل مجمع أو منطقه محدده. الميكروبات التي تنمو في بيئة معينه قد لا تنمو كذلك في المواقع الجديدة بالمقارنة مع ظروفها الاصليه. ونظرا لان الباحثين لم يعثروا علي منتج يمكن تطبيقه بكفاءة في ظل جميع الظروف البيئية المختلفة ، فينبغي القيام بتجميع اتحادات جديده لكل حاله بعينها. سيكون هذا أقرب إلى الطب الشخصي للانتعاش المصمم علي البيئة. ولهذا السبب ، فان إنشاء مصرف مركزي لسلالات جرثوميه ذات خصائص بروبيوتيك محتمله وقدره علي التحلل هو خطوه حاسمه لاحراز تقدم في هذا المجال. ومن شان هذه المبادرة ان توفر الوقت والعمل ، وان تسهم في تجميع اتحادات محدده جديده في جميع انحاء العالم.
الكائنات المجهرية المرتبطة بالشعاب المرجانية (اي ، الطحالب ، البكتيريا ، القناطر ، الفطريات ، والفيروسات) لها دور معقد ومتشابك في الحفاظ علي التوازن المضيف19. الضغوط البيئية ، مثل التلوث ، يمكن أيضا زعزعه استقرار ميكروبيوم المرجانية ، مما ادي إلى ديسبيوسيس ، والتي قد تسبب المرض والوفاات30. وقد بدا الكشف عن أليات التي يمكن بها للميكروبيوم المرجانية ان تدعم صحة المرجان. وهذه أليات هي المفتاح لفهم مقاومه المرجان والقدرة علي الصمود امام الضغوط البيئية ، التالي لتعزيز استمرار الشعاب المرجانية والحفاظ عليها. بالاضافه إلى ذلك ، فان النتائج في هذا المجال سوف تساعد علي فهم التفاعلات العامة المضيفة microbiome ، والتي قد تسهم في تطوير البروبيوتيك أفضل واستراتيجيات تعزيز الصحة في مجالات أخرى. من المهم أيضا ان التحقيق بشكل أفضل كيف يمكن ان تتداخل هذه التطعيمات البروبيوتيك علي صحة الكائنات الحية خلال الاحداث الإجهاد. علي سبيل المثال, العمل الذي يظهر ان الزيادة في أداء المرجان يرجع إلى البروبيوتيك وليس مجرد المرجان باستخدام البكتيريا كمصدر للغذاء لا تزال هناك حاجه.
وبموازاة ذلك ، فان وضع نهج جديده لتقديم الاتحادات وتحسين الأساليب القائمة ، يكتسيان اهميه كبيره. وتعد الطرق البديلة لتجميد التكتلات وكذلك النهج المبتكرة ، مثل تلقيح الاغذيه المرجانية (اي الارتيميا والفرز) واستخدامها كناقلات ، واعده. ويمكن أيضا تعديل نظم التسليم هذه لاستهداف الكائنات البحرية الأخرى ستكون ضرورية لنجاح حقل البروبيوتيك البحرية.
والتخفيف من حده التلوث واستمرار الشعاب المرجانية هما في الوقت الراهن من المواضيع الرئيسية التي أبرزت في المؤتمرات البيئية بانتظام. جدول الاعمال 2030 ، وهي وثيقة نشرتها الأمم المتحدة تصف الأهداف العالمية التي ينبغي ان يتوصل اليها المجتمع لأتاحه مستقبل مستدام ، وتكرس أهدافا محدده لكل قضية. وفي حين يسلط الهدف 6 الضوء علي اهميه تحسين نوعيه المياه بالحد من التلوث ، فان الهدف 14 يعزز اهميه حفظ المحيطات والبحار والموارد البحرية واستخدامها المستدام77. وفي هذا السياق ، يعتمد الحفاظ علي الشعاب المرجانية علي التغييرات التي ينبغي تحقيقها في المستقبل القريب ، بما في ذلك تخفيف التلوث. ويكتسي هذا الأمر اهميه كبيره لان معظم الخسائر المرجانية الضخمة حدثت عندما أضيفت عوامل أخرى إلى الظواهر المناخية ، مثل تدمير الموائل المحلية والتلوث78،79. وقد أظهرت هذه الورقة انه من الممكن الجمع بين المعالجة البيولوجية والتلقيح باستخدام pBMC لتدهور الملوثات المحددة ، في حين انها قد تزيد من مقاومه المرجان ومرونته للتعامل مع الملوثات وغيرها من القضايا. سيكون الاستخدام الأمثل للبروتوكولات الموجودة و/أو استحداث أساليب مبتكره ، مجتمعه أو مطبقه بشكل مستقل ، أمرا حاسما لتحديد مستقبل النظم الايكولوجيه البحرية.

التلوث هو قضية رئيسيه تؤثر علي صحة الإنسان والحيوانية والنبات في جميع انحاء العالم. وعلي الرغم من ان التلوث يمكن ان يكون طبيعيا ، مثل الرماد البركاني1، فان الانشطه البشرية هي السبب الرئيسي لمعظم التلوث. فالانشطه البشرية المنشا تلوث التربة والمياه والهواء ، التي تؤدي بصوره مباشره أو غير مباشره إلى وفاه ما يقرب من 20,000,000 من البشرالمبتسرين وتدمر بلايين من اشكال الحياة الأخرى سنويا. الملوثات موجودة حتى في المناطق النائية من الكوكب. فعلي سبيل المثال ، اكتشفت الفلزات الثقيلة والمركبات العضوية الثابتة في لافقاريات في أعماق البحار والثدييات القطبية ، علي التوالي3و4.
وقد تاثرت البيئات البحرية بشكل خاص بالتلوث. ولفتره طويلة ، افترض ان المحيط سيظل غير متاثر سيزود مصدرا لا نهاية له من السلع بسبب حجمه الهائل من المياه5. لهذا السبب ، فان جميع أنواع الصناعة والمؤسسات تطلق النفايات بحريه في المسطحات المائية لعده قرون6،7. وقد ابلغ عن العديد من الملوثات من جميع الأنواع ، مثل البلاستيك8، والهرمونات الاصطناعية9، والمبيدات10، والنفط11، والمواد المغذية12، والمعادن الثقيلة3، والنفايات المشعة13 باعتبارها تؤثر النظم الايكولوجيه للمحيطات. وفي هذا السياق ، تعتبر الشعاب المرجانية من بين أهم النظم الايكولوجيه وأكثرها حساسية في البيئات البحرية14. الشعاب المرجانية هي حماه السواحل ، حاسمه لتطوير آلاف من الأنواع البحرية من خلال لعب ادوار أساسيه في المغذيات ركوب الدراجات والتحكم في المناخ. كما تساهم الشعاب المرجانية في الاقتصاد من خلال توفير الأسماك والسلع والسياحة ، من بينها15. فعلي سبيل المثال ، 4,500,000,000 شخصا يعتمدون علي اسماك المحيطات باعتبارها مصدر الغذاء الرئيسي16، الذي تدعمه الشعاب المرجانية إلى حد كبير.
وبغض الاعتبار عن أهميتها الايكولوجيه والاجتماعية والاقتصادية ، فان الشعاب المرجانية تتعرض للتدمير17و18. والانشطه البشرية المنشا هي المسؤولة في المقام الأول عن المساهمة في الأسباب الرئيسية الثلاثة لوفاه المرجان: تغير المناخ ، والإفراط في الصيد ، وتلوث المياه19. وعلي الرغم من اهميه العمل علي تخفيف الاحترار العالمي ، فمن المهم أيضا العمل علي التقليل إلى ادني حد من التلوث المحلي ، بما في ذلك تلوث المياه ، الذي يمكن ان يسهم بشكل حاسم في انخفاض المرجان20. التالي ، هناك حاجه ماسه إلى وضع استراتيجيات لزيادة عمر الشعاب المرجانية ، الأمر الذي يمكن ان يتيح لها وقتا إضافيا للتكيف والبقاء علي قيد الحياة.
وفي هذا الصدد ، من المهم للغاية إيجاد حلول للتقليل إلى ادني حد من التلوث ووضع استراتيجيات لزيادة اللياقة البدنية للشعاب المرجانية. وتتسم استراتيجيات استصلاح الملوثات البحرية بتنوع شديد ويمكن تجميعها في النهج الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية. النهج الفيزيائية مفيده. ومع ذلك ، فهي ليست دائما فعاله. فعلي سبيل المثال ، يمكن التقليل من النفايات البلاستيكية عن طريق الازاله المادية ، بينما تحتاج المركبات القابلة للذوبان في الماء إلى التخلص من منهجيات أخرى. ومن أمثله هذه المركبات النفط الخام الذي تطلقه أنشطه صناعه النفط والانسكابات ، فضلا عن الملوثات المجهرية الأخرى ، مثل الهرمونات التركيبية ، التي تستخدم عاده كعنصر استروجين في موانع الحمل الفموية والموجودة في مياه المجارير21، 22-ان استخدام المواد الكيميائية للتقليل من التلوث يمكن ان يحل مشكله محدده ، ولكنه قد يمثل أيضا مصدرا إضافيا للتلوث. وهذا هو الحال مع المشتتات الكيميائية للتخفيف من التلوث النفطي ، الذي وصف بأنه أكثر سميه للنظم الايكولوجيه البحرية من التلوث النفطي نفسه23. ولهذه الأسباب ، فان النهج البيولوجية تقدم عده مزايا بالمقارنة مع الأساليب الأخرى. العلاج الحيوي هو قدره الكائنات الحية ، أو منتجاتها الايضيه ، لتحويل الملوثات إلى اشكال اقل سميه أو غير سامه24. المزايا الرئيسية لاستخدام الطرق البيولوجية هي الاستدامة ، والتكلفة المنخفضة نسبيا ، وحقيقة انها صديقه للبيئة ، وانها يمكن ان تطبق في النظم الايكولوجيه المختلفة ، مما يسبب الحد الأدنى أو اقل من الآثار علي البيئة21، 25و26و27.
بالاضافه إلى ذلك ، التلاعب في المجتمع الميكروبية الموجودة في بيئة تسمح ميزه محتمله اضافيه. هناك ميكروبيوميسيس التي ترتبط مع المضيفين وضرورية لصحتهم. ومن المعروف جيدا ان هذه الميكروبات التكافلية المرتبطة ضرورية للحفاظ علي المضيف التوازن19. وقد تم استكشاف التلاعب من هذه الكائنات المجهرية المرتبطة بشكل جيد للمضيفين مثل النباتات والثدييات28,29, ولكن استخدام البروبيوتيك المرجانية لا تزال الرواية15. الشعاب المرجانية أيضا استضافه, التفاعل مع, وتعتمد علي السكان كبيره ومحدده من الكائنات الحية الدقيقة للبقاء علي قيد الحياة19. دور هذه المجتمعات الميكروبية في الصحة و ديسبيوسيس من المرجان هو قيد الدراسة النشطة ، ولكن لا يزال بعيدا عن فهم تماما30. ويسمي واحده من الفرضيات الأكثر شعبيه الفرضية بروبيوتيك المرجان. وهو يوحي بوجود علاقة ديناميكية بين الكائنات الحية المجهرية التكافلية والظروف البيئية التي تجلب اختيار الكائنات المرجانية الأكثر نفعا31. واستنادا إلى هذه المعلومات ، اقترحت أليات بروبيوتيك المحتملة الرئيسية ، فضلا عن استراتيجيات العزلة ، والتلاعب ، وتسليم الكائنات المجهرية المفيدة للشعاب المرجانية لعده أغراض ،32 واختبارها33. وتشمل هذه الخصائص المفيدة المحتملة مقاومه زيادة درجه الحرارة ، والحماية من أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) ، وتثبيت النيتروجين ، ومقاومه الملوثات ، والسيطرة البيولوجية ضد مسببات الامراض ، من بين أمور أخرى32.
تركز هذه الدراسة علي اختيار الميكروبات والكائنات الحية الدقيقة الحرة التي تقدم القدرة علي تدهور اثنين من الملوثات الموجودة عاده في البيئات البحرية: الاستروجين الاصطناعية 17a-ethinylestradiol (EE2) والنفط الخام. الملوثات التي تحتوي علي العوامل النشطة هرمون غالبا ما تكون موجودة في الهيئات المائية34،35،36،37،38،39،40، 41,42. من بينها, الاصطناعية استروجين الغدد الصماء-اختلال المركبات (EDCs) تقليد عمل هرمون الاستروجين علي الخلايا المستهدفة, تسبب العديد من الآثار علي الحيوانية, بما في ذلك سرطان الثدي, العقم, والمخنثين9. يفرز EE2 من قبل البشر بسبب استخدام وسائل منع الحمل عن طريق الفم. ولا تزال محطات معالجه المياه العادمة التقليدية من مياه المجارير ولها اثار سلبيه حتى عند تركيزات منخفضه جدا (مثل نانوغرام/لتر أو ميكروغرام/لتر)43،44،45. ومن المعروف قليلا عن اثار هرمون الاستروجينعلي المرجانفسيولوجيا 46,47. ومع ذلك ، علي غيرها من لافقاريات البحرية ، مثل الإسفنج والقشريات والرخويات ، وأفيد ان هرمون الاستروجين تسبب العديد من الآثار السلبية التي تتعلق أساسا الإنجاب ، مثل التنمية و/أو تحفيز gametes ، والتغيير في الانزيميه إجراءات البروتين ، والمشاكل في العمليات الجنينية ، وغيرها48،49،50،51،52. وتبرز العواقب السلبية الناجمة عن تلوث EE2 ضرورة وضع نهج مستدامه لأزاله هذا المركب من البيئة دون التاثير علي الحياة البحرية.
وبموازاة ذلك ، فان النفط الذي يستاثر حاليا بحوالي 40 في المائة من مصادر الطاقة المستهلكة في العالم53، غالبا ما يحدث التلوث المزمن وانسكابات النفط بالقرب من مناطق الشعاب المرجانية11. وأفيد بان التلوث النفطي يسبب اثارا سلبيه في عده أنواع من الماشية البحرية والطيور والنباتات والبشر54،55،56،57. علي الشعاب المرجانية ، فانه يسبب التبييض ، ويقلل من مقاومه اليرقات إلى الإجهاد الحراري58، يعطل المجتمعات الميكروبية المرتبطة21، ويسبب نخر الانسجه. الاضافه إلى ذلك ، فان المشتتات الكيميائية ، وهي تقنيه لاستصلاح النفط تستخدمها شركات النفط عاده لاستصلاح الانسكابات ، هي أكثر سميه للشعاب المرجانية من النفط نفسه23. الكائنات المجهرية المفيدة المعزولة عن الشعاب المرجانية ، علي النقيض من ذلك ، معروفه للعب ادوار حاسمه علي صحة المضيف. ومع ذلك, التلاعب في هذه البروبيوتيك المحتملة يجب ان تستكشف بشكل أفضل من أجل التحقيق في الآثار الجانبية السلبية المحتملة والقدرات الايضيه التي يمكن فحصها لتحسين اللياقة البدنية للكائنات الحية. في هذا السياق ، وخصائص مثل النشاط المضادة للميكروبات ضد مسببات الامراض المرجانية ، وإنتاج الكاتلاز لمكافحه الاكسده ، والقدرة علي تدهور اليوريا (التي قد تكون لها ادوار هامه في عمليه التكلس) ، ووجود الجينات التي تمنح الخصائص المفيدة المحتملة ، من بين أمور أخرى ، يجب ان تكون محور التحقيق. هنا ، نعرض كيف يمكن استخدام المعالجة الحيوية والبروبيوتيك للتخفيف من اثار التلوث في ان معا وتعزيز صحة المرجان. ويمثل وضع نهج مبتكره يمكن استخدامها كتدخلات لزيادة ثبات الأنواع البحرية خطوه نحو كوكب أكثر استدامه وأكثر صحة.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>500 mL PYREX Media Storage Bottle</td>
			<td>thomas scientific/Corning</td>
			<td>1743E20/1395-500</td>
			<td>Used to sample water.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>500 mL Aspirator Bottles</td>
			<td>thomas scientific/Corning</td>
			<td>1234B28/1220-2X</td>
			<td>Used to separate the oil fractions.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-inch wire cutter plier</td>
			<td>thomas scientific/Restek</td>
			<td>1173Y64/23033</td>
			<td>Used to cut coral fragments.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>17a-Ethinylestradiol</td>
			<td>LGC Standards</td>
			<td>DRE-C13245100</td>
			<td>Used as the only carbon source to make the selective media.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agar</td>
			<td>Himedia</td>
			<td>PCT0901-1KG</td>
			<td>Used to make solid media.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bushnell Haas Broth</td>
			<td>Himedia</td>
			<td>M350-500G</td>
			<td>Used as minimum media to be supplemented with carbon sources.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Erlenmeyer Flask</td>
			<td>thomas scientific/DWK Life Sciences (Kimble)</td>
			<td>4882H35/26500-125</td>
			<td>Used to incubate coral macerate with glass beads.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GFX PCR DNA and Gel Band Purification kit</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>28903470</td>
			<td>Used to purify PCR products before sending them for sequencing.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Beads</td>
			<td>MP Biomedicals</td>
			<td>1177Q81/07DP1070</td>
			<td>Used to detach the microorganisms from coral structures.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laminar Flow Hood</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Needed to work at sterile conditions.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luria Bertani Broth, Miller (Miller Luria Bertani Broth)</td>
			<td>Himedia</td>
			<td>M1245-1KG</td>
			<td>Used as rich media to grow bacteria.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Marine Agar 2216 (Zobell Marine Agar)</td>
			<td>Himedia</td>
			<td>M384-500G</td>
			<td>Used as rich media to grow bacteria.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Orbital-Shaker Incubator</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Used to incubate liquid media and oil.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plates Incubator</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Used to incubate plates.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Porcelain Mortar and Pestle</td>
			<td>Thomas scientific/United Scientific Supplies</td>
			<td>1201U69/JMD150</td>
			<td>Used to macerate coral fragments.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Qubit 2.0 Fluorometer</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td></td>
			<td>Used for nucleic acids quantification of DNA and PCR products.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Refrigerated Centrifuge</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Used to centrifuge bacterial cultures.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrophotometer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Used to measure optical density of bacterial cultures.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wizard Genomic DNA Purification kit</td>
			<td>Promega</td>
			<td>A1120</td>
			<td>Used for microbial strains DNA extraction.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

prospecting microbial strains for bioremediation and probiotics development for metaorganism research and preservation

ويؤثر التلوث علي جميع الاحيائيه. وقد تاثرت البيئات البحرية بشكل خاص ، ولا سيما الشعاب المرجانية ، وهي واحده من أكثر النظم الايكولوجيه حساسية علي وجه الأرض. وعلي الصعيد العالمي ، 4,500,000,000 شخصا يعتمدون اقتصاديا علي البحر ، حيث توفر الشعاب المرجانية معظم سبل معيشتهم. وللشعاب المرجانية اهميه كبيره ، التالي فان انقراضها يؤدي إلى عواقب وخيمه. وهناك العديد من الحلول الممكنة لإصلاح الملوثات البحرية والتلوث المحلي ، بما في ذلك المعالجة البيولوجية. المعالجة الحيوية هي قدره الكائنات الحية علي تدهور الملوثات. وينطوي هذا النهج علي عده مزايا ، مثل الاستدامة ، والتكلفة المنخفضة نسبيا ، وامكانيه تطبيقها في نظم ايكولوجيه مختلفه ، مما يسبب تاثيرات ضئيله علي البيئة. وكميزه اضافيه ، قد يكون للتلاعب بالاحياء المجهرية الذاتية ، بما في ذلك الكائنات الحية الدقيقة المفيدة المفترضة للشعاب المرجانية (pBMCs) ، اثار بروبيوتيك للحيوانات البحرية. وفي هذا السياق ، يمكن ان يكون استخدام النهجين ، والمعالجة البيولوجية ، والتلقيح المشترك بين المجتمعات الاقليميه ، واعدا. ومن شان هذه الاستراتيجية ان تعزز تدهور الملوثات المحددة التي يمكن ان تضر بالشعاب المرجانية وغيرها من الكائنات الحية ، بينما تزيد أيضا من مقاومه المضيف وقدرته علي مواجهه التلوث والتهديدات الأخرى. هذا الأسلوب يركز علي اختيار Pbmccccccccccclecccccccycmccmcmcmccstra: الاستروجين الاصطناعية 17 الف-ايثينليستراديول (EE2) والنفط الخام. وقد أفيد بأنهما يؤثران سلبا علي الكائنات البحرية ، بما في ذلك الشعاب المرجانية والبشر. يصف البروتوكول كيفيه عزل واختبار البكتيريا القادرة علي الحط من الملوثات المحددة ، متبوعا بوصف لكيفيه الكشف عن بعض الخصائص المفيدة المفترضة لهذه الميكروبات المرتبطة بها إلى مضيفها المرجانية. المنهجيات الموصوفة هنا هي رخيصه نسبيا ، وسهله الأداء ، وقابله للتكيف للغاية. تقريبا اي نوع من المركب الهدف قابل للذوبان يمكن استخدامها بدلا من EE2 والنفط.

استنادا إلى الطرق الموصوفة هنا ، كان من الممكن عزل الكائنات المجهرية من مصادر المياه المختلفة والمرجان ال نيوبنز) تقديم خصائص BMC المفترضة وقادره علي انحطاط فئات مختلفه من الملوثات (الشكل 1). باستخدام عينات المياه التي تم جمعها في محطه معالجه الصرف الصحي ، التي تم الحصول عليها من CESA-UFRJ (المركز التجريبي للمرافق الصحية البيئية في الجامعة الاتحادية في ريو دي جانيرو) ، واستنادا إلى الاجراء المعروض هنا ، 33 سلالات بكتيرية قادره علي انحطاط EE2 عزلت تركيز نهائيه من 5 [مغ/ل] كان (شكل 2[ا]). الاضافه إلى ذلك ، وباستخدام تقنيه اختيار البكتيريا التي تضعف النفط ، تم عزل 20 سلاله قادره علي الحط من كل من owsf (الشكل 2ب)والثاني (الشكل 2ج).
تم فحص خصائص BMC المفترضة في الكائنات المجهرية المعزولة عن أنواع المرجان المختلفة في ظروف مختلفه. ومن بينها ، سلاله تقدم نشاطا عدائيا قويا ضد الجراثيم المسببة للمرض المرجانية (الشكل 3ا) ، سلالات قادره علي انحطاط اليوريا (الشكل 3ب) ، منتج كاتاز جيد (الشكل 3 ج) ، والكائنات المجهرية تقديم الجينات المفيدة المحتملة (الشكل 3د) تم العثور عليها.
وباستخدام هذين النهجين مجتمعين (اي الإصلاح الإحيائي والتلقيح من النوع BMC) ، كان من الممكن حماية الشعاب المرجانية من اثار التعرض للنفط. لهذا ، تم تطعيم اتحاد النفط الحيوي pbmc ، معزولة عن المرجان mussismilia هارتيه، علي ال نيوبنز) المرجانية المعرضة للنفط 1 ٪ في تريبليكاتيس21. وقدمت العلاجات المعرضة للنفط انخفاضا تدريجيا في Fv/Fm من اليوم الرابع فصاعدا ، والوصول إلى القيم القريبة من الصفر في اليوم العاشر. وقدمت الفلورية المتغيرة/الحد الأقصى للفلوري (Fv/Fm) مقياسا للكفاءة الضوئية القصوى للضوء الثاني (PSII) من الكفاءة الكيميائية لماده الزززانellae ، التي تمثل قياسا غير مباشر لصحة المرجان. من ناحية أخرى ، أظهرت ال نيوبنز) المرجانية الموجودة في أحواض السمك الملقحة مع الكونسورتيوم قدره التصوير الكيميائي المحفوظة بشكل أفضل (الشكل 4).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60238/60238fig01.jpg"> الشكل 1: ملخص الخطوات الرئيسية لاختيار وتجميع المجموعة البيولوجية-pBMC. مخطط خطوات اختيار الكائنات المجهرية المهينة للملوثات (باللون الرمادي) والخطوات النهائية المستخدمة لاختيار التكتل الميكروبي (تسلسل الحمض النووي ، ومنحني النمو ، واختبار العداء ، وتجميع الاتحاد بالأحمر). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60238/60238fig01large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60238/60238fig02.jpg"> الشكل 2: اختيار البكتيريا المهينة للملوثات. (ا) العزلات البكتيرية التي تنمو علي لوحات الوسائط الدنيا التي تحتوي علي EE2 بوصفها مصدر الكربون الوحيد. (ب) البكتيريا المستعمرات التي تنمو علي لوحات الوسائط الدنيا التي تحتوي علي owsf باعتبارها مصدر الكربون الوحيد. (ج) مستعمرات البكتيريا التي تنمو علي لوحات الوسائط الدنيا التي تحتوي علي الشبكة الوسيطة كمصدر وحيد للكربون. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60238/60238fig02large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60238/60238fig03.jpg"> الشكل 3: الكشف عن خصائص pBMC. (ا) البقع في ثلاثيات السلالات التي تعرض نشاطا عدائيا ضد العوامل المسببة للمرض المرجانية (باللون الأسود) وسلاله التحكم (باللون الأخضر). (ب) الضغوط المتزايدة علي وسائط الاعلام المحتوية علي اليوريا بوصفها مصدر الكربون الوحيد. (C) سلاله المنتجة الكاتلاز (+) وسلاله المنتج السيئة الكاتلاز (-). (د) مثال علي كشف PCR لجين نيرك (حاره 1 = سلم 1kb ؛ حاره 2 = الحمض النووي الخالي من السيطرة السلبية لاستخراج الدنا ؛ حاره 3 = اكتشاف nirk ؛ حاره 4 = تفاعلات pcr بدون قالب DNA). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60238/60238fig03large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60238/60238fig04.jpg"> الشكل 4: قياسات Fv/Fm لل m. harttii ال نيوبنز) الظلام-تكييفها في 5 PM ، وذلك باستخدام الغوص-بأم الكلوروفيل فلوميتر. وأجريت قياسات Fv/Fm من اتحاد مراقبه العلاجات ، والنفط ، والنفط مع اتحاد في تريبليكاتيس كل يوم لمده 10 أيام. يظهر الانحراف المعياري. تم تعديل ميزات الرسم البياني باذن من النتائج السابقة21، متوفرة في https://www.nature.com/articles/srep18268 تحت المشاع الإبداعي 4.0 الاحاله. الشروط الكاملة في http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60238/60238fig04large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>موا</td>
			<td>كائنهات</td>
			<td>تقنيه الكشف</td>
			<td>مراجع</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="3">تنظيم المناخ ؛ الفراء الدراجات; المركبات المضادة للميكروبات; زيادة الحماية المضادة للاكسده من الخلايا.</td>
			<td>الرشاشيات sydowii</td>
			<td>[بكر] ل [dddP] مورثه</td>
			<td>81</td>
		</tr>
<tr>
<td>سودوفيبريو sp. P12</td>
			<td>الثقافة المتوسطة مع DMSP</td>
			<td>82</td>
		</tr>
<tr>
<td>[بسثوالترموناس] [س.].</td>
			<td>PCR لجين dmdA</td>
			<td>33</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="5">التنظيم البيولوجي لمسببات الامراض.</td>
			<td>ميكروبيوم من مخاط اكروبورا بالماتا</td>
			<td>منطقه واضحة من تثبيط</td>
			<td>83</td>
		</tr>
<tr>
<td>مقتطفات من الشعاب المرجانية</td>
			<td>فحص تثبيط النمو</td>
			<td>84</td>
		</tr>
<tr>
<td>النقع sp.</td>
			<td>الاختبارات يحتشدون</td>
			<td>85</td>
		</tr>
<tr>
<td>[بسثوالترموناس] [س.].</td>
			<td>لوحه أجار عبر ستراينغ</td>
			<td>86</td>
		</tr>
<tr>
<td>[بسثوالترموناس] [س.].</td>
			<td>طريقه نشر أجار</td>
			<td>33</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="3">الاستفادة من عمليه التكلس ؛ مصدر النيتروجين للشعاب المرجانية المصاكينيه.</td>
			<td>[سمدوينيوم] [سب].</td>
			<td>طريقه القياس اللوني</td>
			<td>87</td>
		</tr>
<tr>
<td>ميكروبيوم من المخاط ستيلوفورا المدقه</td>
			<td>___</td>
			<td>88</td>
		</tr>
<tr>
<td>ميكروبيوم من اكروبورا alciminata</td>
			<td>الطريقة بواسطة Bolland وآخرون 80</td>
			<td>89</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="5">دوره النيتروجين; زيادة تثبيت النيتروجين.</td>
			<td>المجتمع الميكروبي</td>
			<td>qPCR</td>
			<td>90</td>
		</tr>
<tr>
<td>المجتمع الميكروبي</td>
			<td>Pcr</td>
			<td>91</td>
		</tr>
<tr>
<td>المجتمع الميكروبي</td>
			<td>qPCR</td>
			<td>92</td>
		</tr>
<tr>
<td>المجتمع الميكروبي</td>
			<td>تكييف الأسيتيلين (C2H2) تقنيه الحد</td>
			<td>93</td>
		</tr>
<tr>
<td>[بسسودوموناس] [س.] و [هلموناس] [تاكنسس]</td>
			<td>Pcr</td>
			<td>33</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="3">دوره النيتروجين; انخفاض تركيز الأمونيوم.</td>
			<td>[بسثوالترموناس] [س.].</td>
			<td>Pcr</td>
			<td>33</td>
		</tr>
<tr>
<td>ميكروبيوم من توباجسيا كوكسينيا</td>
			<td>Pcr</td>
			<td>94</td>
		</tr>
<tr>
<td>ميكروبيوم من السيارات الصغيرة</td>
			<td>تحليل الmetagomome التنبؤيه</td>
			<td>95</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="4">حماية holobiont ضد أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS).</td>
			<td>[بسسودوموناس] [س.], [كوتيا] مرسي و [هلموناس] [تاكنسس]</td>
			<td>اختبار كاتاسي</td>
			<td>33</td>
		</tr>
<tr>
<td>[سمدوينيوم] [سب].</td>
			<td>الأحمر الأسود</td>
			<td>96</td>
		</tr>
<tr>
<td>فيبريو بيلاجيوس والمزامنة-شوك الكوس sp.</td>
			<td>الفجل البيروكسيديز-طريقه والسكوبوليتين</td>
			<td>97</td>
		</tr>
<tr>
<td>فيبريو فيششيري</td>
			<td>طرق متعددة</td>
			<td>98</td>
		</tr>
</tbody></table>الجدول 1: الكشف عن خصائص BMC المفترضة ، اليه العمل (موا) ، الكائنات المجهرية المبلغ عنها التي تقدم الإمكانات والتقنية المستخدمة للكشف عن السمة.

Watch this Scientific Journal Video about Prospecting Microbial Strains for Bioremediation and Probiotics Development for Metaorganism Research and Preservation at JoVE.com

Prospecting Microbial Strains for Bioremediation and Probiotics Development for Metaorganism Research and Preservation

ويؤثر التلوث علي جميع الاحيائيه. وقد تاثرت البيئات البحرية بشكل خاص ، ولا سيما الشعاب المرجانية ، وهي واحده من أكثر النظم الايكولوجيه حساسية علي وجه الأرض. المعالجة الحيوية هي قدره الكائنات الحية علي تدهور الملوثات. هنا ، ونحن وصف منهجيات لعزل واختبار الميكروبات تقديم القدرة علي المعالجة البيولوجية والخصائص المحتملة بروبيوتيك للشعاب المرجانية.

التنقيب عن سلالات الميكروبية للمعالجة الحيوية وتطوير البروبيوتيك للبحوث Metaorganism والحفاظ عليها

Pollution affects all biomes. Marine environments have been particularly impacted, especially coral reefs, one of the most sensitive ecosystems on Earth. ...

يمكننا عزل وتجميع البروبيوتيك التي يمكن أن تعزز صحة المرجان وفي الوقت نفسه تخفف من تأثير التلوث ويمكن أن تسهم في استمرار الشعاب المرجانية في العالم المتغير. ويمكن استخدام نهج العزل والفرز الموصوف لاختيار الكائنات المجهرية التي تعرض أنشطة استقلابية رئيسية مثل تحلل الملوثات أو غيرها من الخصائص المفيدة للكائنات البحرية مثل الشعاب المرجانية. ويمكن تطبيق هذه الطريقة لعزل الكائنات الدقيقة قادرة على التحلل أي الملوثات.وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام مصادر أخرى للمواد في العينات البيئية الأخرى مثل النباتات والتربة والمياه وأي شيء. دراسة الأدب ومحاولة التركيز على سلالات التي يمكن أن تكون جيدة المرشحين لغرض الخاص بك. إذا كان ذلك ممكنا، وتوجيه أساليب العزل لتلك السلالات وتجنب مسببات الأمراض المعروفة.وإذا كنت تهدف إلى استخدام اتحاد من البكتيريا، من المهم جدا أيضا أن تحقق أولا إذا كان أعضاء الكونسورتيوم لديهم نشاط عدائي ضد بعضهم البعض. ولأن الشعاب المرجانية معرضة لخطر متزايد للانقراض، فقد بدأت هذه المنهجية في جميع أنحاء العالم، وهناك حاجة إلى نشر الطريقة وتوحيدها. وبما أن بعض الباحثين في الشعاب المرجانية ليس لديهم خبرة في علم الأحياء المجهرية التقليدي، فإن هذا هو السبب في أنهم كانوا يطلبون المشورة بشكل متكرر حول كيفية المضي قدماً في مثل هذا النهج.للبدء، من كل موقع أخذ العينات المستهدفة، واستخدام زجاجات معقمة مع قبعات المسمار لجمع 500 ملليلتر من الماء في ثلاثية. إذا كان تجهيز العينة يحدث في وقت لاحق، والحفاظ على زجاجات في أربع درجات مئوية. استخدام زوج معقمة من كماشة ملقط وقطع شظايا المرجان من نفس موقع أخذ العينات من عينات المياه.شطف عينة من أجزاء المرجان باستخدام 20 ملليلتر من محلول ملحي معقم بنسبة 3٪أو مياه البحر الاصطناعية للتخلص من البكتيريا الحية الحرة العالقة بشكل فضفاض لمياه البحر. باستخدام ملقط، ضع كل جزء من المرجان في وعاء معقمة مع غطاء المسمار تحتوي على محلول ملحي معقمة. باستخدام ملقط معقمة كماشة، تزن خمسة غرامات من شظايا المرجان في أطباق بيتري العقيمة على مقياس وزنها.نقل خمسة غرامات من عينة المرجان إلى هاون معقمة وmacerate ذلك باستخدام آفة معقمة. باستخدام ملعقة معقمة، نقل العينة المقشرة إلى قارورة ثقافة معقمة تحتوي على 25 ملليلتر من محلول معقمة كلوريد الصوديوم 3٪، و 10 إلى 15 حبات زجاجية من 2.5 ملليمتر. استخدام 20 ملليلتر محلول ملحي معقم لغسل هاون في أنبوب لاسترداد أكبر قدر ممكن من macerate.لفصل الكائنات الدقيقة من مقصورات الشعاب المرجانية المختلفة، والحفاظ على القارورة تحت الانفعالات المستمرة في 150 مرة ز لمدة 16 ساعة في درجة حرارة المياه من موقع أخذ العينات. لتحديد البكتيريا، قم أولاً بإجراء عمليات تخفيف متسلسل تصل إلى 10 إلى التسعة السالبة في محلول ملحي معقمة لعينات المرجان وما يصل إلى 10 إلى الستة السلبية لعينات المياه. الماصات التخفيف صعودا وهبوطا خمس مرات قبل تجاهل الطرف.ثم دوامة كل واحد. دوامة العينات لمدة خمس ثوان في كل مرة قبل تنفيذ التخفيف التسلسلي المقبل. Pipette 100 ميكرولترات من كل تخفيف على أطباق بيتري التي تحتوي على 3٪ كلوريد الصوديوم lysogeny مرق أجار المتوسطة وطبقة لهم.احتضان لوحات لمدة يوم واحد إلى ثلاثة أيام في درجة الحرارة المستهدفة، على سبيل المثال 26 درجة مئوية. تحقق من اللوحات مرة واحدة في اليوم. حدد وعزل المستعمرات تقديم morphologies النمو متميزة على لوحات جديدة باستخدام تقنية لوحة خط.كرر هذه الخطوة عدة مرات حسب الحاجة إلى أن يكون مستعمرات نقية تنمو على لوحات. تخزين العزلات عند أربع درجات مئوية أو في الجلسرين كما هو موضح في المخطوطة. لإجراء اختبار القدرة على تدهور EE2، اختر مستعمرة واحدة من الألواح الطازجة ولقح في مليلترين من متوسطة LB المعقمة في أنبوب.في حالة ما إذا كان مخزون الجلسرين, اتخاذ 10 ميكروليترز من الأسهم البكتيرية الجلسرين و streak على لوحات LB agar. احتضان في 24 إلى 28 درجة مئوية بين عشية وضحاها أن يكون مستعمرات واحدة تنمو. وضع أنبوب يحتوي على LB المتوسطة يميل تحت التحريض المستمر في 150 مرات ز في 24 إلى 28 درجة مئوية بين عشية وضحاها.بعد نمو البكتيريا، بيليه الخلايا عن طريق الطرد المركزي لهم في 8، 000 مرات ز لمدة ثماني دقائق في درجة حرارة الغرفة. تجاهل المُندفع. لغسل مرق LB المتبقية، إضافة ملليلتر اثنين من المياه المالحة لإعادة تعليق الخلايا.كرر الغسيل مرتين لضمان عدم وجود أي آثار لمصدر الكربون. تلقيح الخلايا المغسولة وإعادة تعليقها في الحد الأدنى بوشنيل هاس الثقافة المتوسطة التي تحتوي على EE2 كمصدر الكربون الوحيد. تقييم النمو البكتيري بالكثافة البصرية عند 600 نانومتر ووحدات تشكيل المستعمرة على متوسط LB agar بعد 16 إلى 72 ساعة من الحضانة.لإعداد الحد الأدنى من الوسائط التي تحتوي على جزء قابل للذوبان في الماء والنفط والمياه غير قابلة للذوبان كمصدر الكربون الوحيد، إضافة 1-2٪ النفط الخام إلى 500 ملليلتر من الماء المقطر العقيمة في قارورة مرشح يحتوي على صمام على الجزء السفلي. إبقاء القارورة تحت الانفعالات المستمرة في 24 إلى 28 درجة مئوية في 150 مرات ز لمدة 48 ساعة. بعد ذلك، ضع القارورة على سطح مستقر وانتظر 10 إلى 20 دقيقة للسماح للكسر القابل للذوبان وغير القابل للذوبان بالاصطياح.ثم افتح قارورة التصفية السفلية لنقل الكسر القابل للذوبان في الزيت والماء إلى قارورة معقمة جديدة توفر الكسر غير القابل للذوبان في الزيت والماء. ثم إعداد زجاجتين من بوشنيل هاس agar الحد الأدنى المتوسطة. اُنفسهاالجمع مع الكسر القابل للذوبان في الماء والنفط كمصدر الكربون الوحيد لجعل 500 ملليلتر من أجار المتوسطة. تفعل الشيء نفسه مع الكسر النفط والماء غير قابلة للذوبان ونقل ما يقرب من 25 ملليلتر من كل المتوسطة على أطباق بيتري الفردية. لعزل البكتيريا المهينة للنفط، إعادة استخدام العينات المخففة سابقا والماصات 100 ميكرولترات من كل تخفيف على أطباق بيتري التي تحتوي على متوسطة أغار وطبق لهم.تذكر أن تبقي على الضوابط السلبية لوحات الخاص بك. احتضان الأطباق لمدة يوم إلى ثلاثة أيام في درجة الحرارة المستهدفة وتكرار إجراءات العزل كما كان سابقا. في هذا البروتوكول، تم عزل الكائنات الدقيقة من مصادر المياه المختلفة والنوبيينات المرجانية التي تقدم خصائص بي إم سي المفترضة وقادرة على تحلل فئات مختلفة من الملوثات.وباستخدام عينات المياه التي تم جمعها في محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي التي تم الحصول عليها من المركز التجريبي للإصحاح البيئي التابع للجامعة الاتحادية في ريو دي جانيرو، تم عزل 33 سلالة بكتيرية قادرة على تدهور 33 سلالة EE2. وبالإضافة إلى ذلك، وباستخدام تقنية اختيار البكتيريا المتدهورة للنفط، تم عزل 20 سلالة قادرة على تحلل كل من الكسر القابل للذوبان في الزيت والماء والجزئ غير القابل للذوبان. تم فحص خصائص BMC المفترضة في الكائنات الحية الدقيقة ، من بينها سلالة تقدم نشاطًا عدائيًا قويًا ضد مسببات الأمراض المرجانية Vibrio cholerae lyticus ، وتم العثور على سلالات قادرة على تحلل اليوريا ، ومنتج كاتالوز جيد ، والكائنات الدقيقة التي تقدم جينات مفيدة محتملة.باستخدام كل من العلاج الحيوي والتطعيم BMC، كان من الممكن التنبؤ بالشعاب المرجانية من آثار التعرض للنفط. تم تلقيح كونسورتيوم PBMC ثنائي الفينيل الحيوي المعزول عن المرجان على النوبين المرجاني المعرض لزيت بنسبة 1٪." وأظهرت قدرة أفضل على الحفاظ على الكيماويات الضوئية مقارنة مع صحة المرجان مع عدم التطعيم.لا تترك العينات في درجة حرارة الغرفة لفترة طويلة جدا. خلاف ذلك، قد يتغير المجتمع الميكروبي والميكروبات المرتبطة بالأمراض قد تعصف بأخرى. النفط الخام سام.يرجى التأكد من استخدام معدات الحماية الشخصية المناسبة عند العمل مع هذا أو أي ملوث آخر تقرر استخدامه. وقد مهدت هذه التقنية طريقاً مبتكراً في مجال استعادة المرجان وإصلاح المحيطات البيولوجية، ويمكن أن تستخدم للتقليل إلى أدنى حد من الآثار الاقتصادية والإيكولوجية والاجتماعية الناجمة عن التغير العالمي.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

A Microfluidic Device for Studying Multiple Distinct Strains

جهاز ميكروفلويديك لدراسة سلالات متميزة متعددة

The study of cell responses to environmental changes poses many experimental challenges: cells need to be imaged under changing conditions, often in a ...

Harmonic Nanoparticles for Regenerative Research

التوافقي النانوية للبحوث التجديدي

In this visualized experiment, protocol details are provided for in vitro labeling of human embryonic stem cells (hESC) with second harmonic generation ...

Lignin Down-regulation of Zea mays via dsRNAi and Klason Lignin Analysis

Lignin Down-regulation of Zea mays via dsRNAi and Klason Lignin Analysis

اللجنين أسفل تنظيم<em&gt; ذرة شامية</em&gt; عبر dsRNAi وKlason تحليل اللجنين

To facilitate the use of lignocellulosic biomass as an alternative bioenergy resource, during biological conversion processes, a pretreatment step is ...

A Novel Bioreactor for High Density Cultivation of Diverse Microbial Communities

مفاعل حيوي رواية لزراعة ارتفاع كثافة المجتمعات الميكروبية متنوعة

A novel reactor design, coined a high density bioreactor (HDBR), is presented for the cultivation and study of high density microbial communities. Past ...

Design and Implementation of an Automated Illuminating, Culturing, and Sampling System for Microbial Optogenetic Applications

تصميم وتنفيذ لإلقاء الضوء الآلي، التثقيف، ونظام أخذ العينات للتطبيقات الميكروبية علم البصريات الوراثي

Optogenetic systems utilize genetically-encoded proteins that change conformation in response to specific wavelengths of light to alter cellular ...

Assembly and Tracking of Microbial Community Development within a Microwell Array Platform

تجميع وتتبع التنمية المجتمعية الميكروبية داخل منصة ميكرويل صفيف

The development of microbial communities depends on a combination of complex deterministic and stochastic factors that can dramatically alter the spatial ...

Bulk Droplet Vitrification for Primary Hepatocyte Preservation

التزجيج الحبريه السائبة للحفاظ علي الخلايا الكبدية الاساسيه

Vitrification is a promising ice-free alternative for classic slow-freezing (at approximately 1 &#176;C/min) cryopreservation of biological samples. ...

Generating Controlled, Dynamic Chemical Landscapes to Study Microbial Behavior

توليد المناظر الطبيعية الكيميائية الديناميكية الخاضعة للرقابة لدراسة السلوك الميكروبي

We demonstrate a method for the generation of controlled, dynamic chemical pulses&#8213;where localized chemoattractant becomes suddenly available at the ...

Metabolic Profiling to Determine Bactericidal or Bacteriostatic Effects of New Natural Products using Isothermal Microcalorimetry

التنميط الأيضي لتحديد آثار البكتيريا أو Bacteriostatic للمنتجات الطبيعية الجديدة باستخدام القياس الدقيق متساوي الحرارة

Due to the global threat of rising antimicrobial resistance, novel antibiotics are urgently needed. We investigate natural products from Myxobacteria as ...

Anterior Segment Organ Culture Platform for Tracking Open Globe Injuries and Therapeutic Performance

الجزء الأمامي منصة ثقافة الجهاز لتتبع إصابات الكرة الأرضية المفتوحة والأداء العلاجي

Open globe injuries have poor visual outcomes, often resulting in permanent loss of vision. This is partly due to an extended delay between injury and ...