据瑞士苏黎世联邦理工学院官网报道,该校团队提出了一种利用细菌生产纤维素的新方法。这种方法遵循自然选择的进化机制,使科学家能快速培育出数以万计的细菌变种,从中选出能产生最多纤维素的菌株。
科学家一直在尝试将微生物变成活体“生产工厂”,以便能更快速地生产大量所需产品。这需要对细菌基因组进行有针对性的改造,或培养最合适的细菌菌株。
醋酸菌K.sucrofermentans能产生高纯度纤维素。纤维素材料有助于伤口愈合并预防感染,在生物医学应用、包装材料和纺织品中需求量很大。然而,野生型的这种细菌生长缓慢,产生的纤维素数量有限,因此必须找到一种方法来提高产量。
研究团队利用新方法成功培育出几种醋酸菌变种,这些变种产生的纤维素比原始菌株多出70%。
团队首先用紫外光照射细菌细胞,随机破坏细菌DNA中的位点。然后,他们将细菌放在暗室,以防止DNA损伤修复,从而诱发突变。他们使用微型仪器将每个细菌细胞封装在一小滴营养液中,并让细胞在特定时间内产生纤维素。孵化期结束后,使用荧光显微镜分析哪些细菌细胞产生的纤维素最多,哪些细菌细胞没有产生或产生的纤维素很少。
借助新开发的分选系统,团队自动分选出那些进化出能产生大量纤维素的细菌细胞。该分选系统完全自动化,速度非常快,只需几分钟就能用激光扫描50万个液滴,并分选出纤维素含量最多的液滴。最终筛选出4个菌株,它们的纤维素产量比野生型高出50%—70%。
进化的醋酸菌细胞可在玻璃瓶中空气和水的交界处生长,并产生纤维素垫。这种垫的自然重量在2—3毫克之间,厚度约为1.5毫米。进化变种产生的纤维素垫重量和厚度几乎是野生型的两倍。
团队下一步将在实际工业条件下测试这种新的微生物。
【总编辑圈点】
纤维素是自然界分布最广、含量最多的一种多糖。醋酸菌的有些菌株就能合成纤维素,不过,自然条件下的合成速度太慢,不能满足人类需求。此次团队模仿“自然选择法”,留下能产生大量纤维素的细胞,剔除“偷懒耍滑”的细胞,帮助醋酸菌细胞实现“进化”。新开发的分选系统发挥了重要作用,它能一眼就“认出”谁是生产纤维素的“优秀员工”。接下来,科研人员要进一步验证,这种进化后的醋酸菌能否在工业生产中起到增产增收的作用。
据瑞士苏黎世联邦理工学院官网报道,该校团队提出了一种利用细菌生产纤维素的新方法。这种方法遵循自然选择的进化机制,使科学家能快速培育出数以万计的细菌变种,从中选出能产生最多纤维素的菌株。
科学家一直在尝试将微生物变成活体“生产工厂”,以便能更快速地生产大量所需产品。这需要对细菌基因组进行有针对性的改造,或培养最合适的细菌菌株。
醋酸菌K.sucrofermentans能产生高纯度纤维素。纤维素材料有助于伤口愈合并预防感染,在生物医学应用、包装材料和纺织品中需求量很大。然而,野生型的这种细菌生长缓慢,产生的纤维素数量有限,因此必须找到一种方法来提高产量。
研究团队利用新方法成功培育出几种醋酸菌变种,这些变种产生的纤维素比原始菌株多出70%。
团队首先用紫外光照射细菌细胞,随机破坏细菌DNA中的位点。然后,他们将细菌放在暗室,以防止DNA损伤修复,从而诱发突变。他们使用微型仪器将每个细菌细胞封装在一小滴营养液中,并让细胞在特定时间内产生纤维素。孵化期结束后,使用荧光显微镜分析哪些细菌细胞产生的纤维素最多,哪些细菌细胞没有产生或产生的纤维素很少。
借助新开发的分选系统,团队自动分选出那些进化出能产生大量纤维素的细菌细胞。该分选系统完全自动化,速度非常快,只需几分钟就能用激光扫描50万个液滴,并分选出纤维素含量最多的液滴。最终筛选出4个菌株,它们的纤维素产量比野生型高出50%—70%。
进化的醋酸菌细胞可在玻璃瓶中空气和水的交界处生长,并产生纤维素垫。这种垫的自然重量在2—3毫克之间,厚度约为1.5毫米。进化变种产生的纤维素垫重量和厚度几乎是野生型的两倍。
团队下一步将在实际工业条件下测试这种新的微生物。
【总编辑圈点】
纤维素是自然界分布最广、含量最多的一种多糖。醋酸菌的有些菌株就能合成纤维素,不过,自然条件下的合成速度太慢,不能满足人类需求。此次团队模仿“自然选择法”,留下能产生大量纤维素的细胞,剔除“偷懒耍滑”的细胞,帮助醋酸菌细胞实现“进化”。新开发的分选系统发挥了重要作用,它能一眼就“认出”谁是生产纤维素的“优秀员工”。接下来,科研人员要进一步验证,这种进化后的醋酸菌能否在工业生产中起到增产增收的作用。
随着历史的车轮驶入2024年,大模型、AIGC等话题引发广泛热议,云计算与AI技术展现出了前所未有的深度融合趋势,就如同寒武纪的生物大爆发,激发着各行各业的创新浪潮。新质生产力时代到来,政企用云进 3月18日,荣耀在国内市场发布全新AI使能的全场景战略,推出平台级AI赋能、以人为中心的跨操作系统体验,以及与全球产业链共振创新的一系列智能设备。荣耀CEO赵明表示,人工智能大模型时代,他们的AI战 3月18日,在2024年黑龙江农机产品展示交易会上,一部可智能播种,又可助力增产的电驱气吸播种机引发众人关注。这台高端智能电驱气吸播种机的价格与机械播种机价格相当,据悉,研发团队通过自主研发和 记者日前获悉,位于四川成都未来科技城应用性科创区的民航科技创新示范区(B区)航站楼项目,近日取得施工许可证。这也意味着全国首个模拟验证机场开工。该民航科技创新示范区相关负责人表示,预计模 3月21日记者从中国科学技术大学获悉,该校物理学院张斗国教授课题组,提出并实现了一种基于矢量光场调控原理的动量空间偏振滤波器件。科研人员将该滤波器件安装于传统无标记光学显微镜的出射端, “截至2023年底,与2018年同期相比,京津冀治理区浅层地下水位平均回升2.59米,深层承压水水位平均回升7.06米。”3月22日世界水日到来之际,水利部水资源管理司副司长张鸿星21日接受科技日报记者采 。本文链接:新方法让细菌变身纤维素“工厂”http://www.sushuapos.com/show-2-7962-0.html
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