大肠杆菌K-12 Keio,有效高通量筛选赤潮藻类中的细菌代谢产物

 

大肠杆菌K-12 Keio

 

水生生物是大型生态网络的一部分,许多生物在整个生命周期中都通过这种网络相互影响。近几十年来,对藻类和细菌之间不同类型的生态相互作用(包括共生和共生)进行了大量研究,试图阐明这些相互作用的潜在工业应用。这些研究表明,特定细菌可以改变藻类的生长反应和生理机制,这些现象导致了有趣的工业利益,例如藻类的絮凝和油脂积聚,以及提高了生物量的生产率。先前对细菌与微藻相互作用的研究表明,藻类的生长反应可以被各种细菌代谢物改变,例如吲哚-3-乙酸,维生素B12和细菌铁载体。这些研究表明细菌代谢产物是藻类种群和生理的主要调节剂。

 

对细菌代谢产物及其生态影响的研究不仅为其工业用途及其生态学研究提供有用的信息,而且还为控制水生环境中有害藻华(赤潮,HABs)提供了信息。近年来,气候变化加剧了HABs的发生,这已成为一个主要的生态问题。有害生物有害生物不仅严重破坏水生生态系统,而且对渔业产生不利影响,并可能通过生物蓄积或生物放大作用损害人类健康。已经提出了几种控制HAB的策略,包括化学处理-使用高锰酸钾和硫酸铜,以及使用泵,屏障和过滤器进行机械控制。生物治疗方法是使用生物体(如杀藻细菌和病毒)控制HAB的另一种策略。对于采用生物学方法,至关重要的是表征细菌相互作用的代谢产物,以评估可能的环境风险和机理反应。

 

为了鉴定细菌相互作用的代谢产物,Hee-Sik Kim团队使用大肠杆菌K-12突变文库应用了高通量筛选方法。Keio集合,包括大肠杆菌K-1228中所有非必需基因的所有单基因敲除突变体。

 

大肠杆菌K-12突变文库

 

筛选显示,与野生型大肠杆菌相比,大肠杆菌K-12中共有80个基因敲除突变体,导致藻类生长增加了约1.5倍。从筛选中鉴定了参与脂多糖(LPS)(或脂寡糖,LOS)生物合成的五个细菌基因(lpxL,lpxM,kdsC,kdsD,gmhB)。与野生型相比,在这些细菌中检测到的LPS水平相对较低。此外,合成LPS补充后微藻生长的浓度依赖性降低表明LPS抑制藻类生长。LPS的添加以浓度依赖性方式增加了2,7-二氯二氢荧光素二乙酸酯的荧光以及脂质过氧化介导的丙二醛形成的水平,表明氧化应激可能源于LPS的添加。此外,补充LPS还显着降低了多种形成花白藻的鞭毛藻和绿藻的生长。研究结果表明,基于Keio集合的高通量体外筛选是鉴定交互式细菌代谢产物和相关基因的有效方法。

 

【文章来源】doi.org/10.1038/s41598-020-67322-w

 

【文章中是如何有效检测脂多糖(LPS)的含量?】

作者Hee-Sik Kim团队,使用了艾美捷代理品牌之一的Abbexa,货号:abx150357,脂多糖(LPS)ELISA试剂盒。

 

产品货号 Abx150357
产品名称 Lipopolysaccharides (LPS) ELISA Kit
品牌 Abbexa中国区代理,艾美捷科技
样品类型 血清,血浆,组织匀浆,细胞裂解液,细胞培养上清液和其他生物液体。
靶标 脂多糖(LipopolysaccharidesLPS)
种属特异性 通用型试剂盒,无种属特异性
实验方法 比色法,竞争ELISA
检测范围 12.35 ng/ml - 1000 ng/ml
实验原理
 
该试剂盒基于竞争性酶联免疫吸附测定技术。 将抗体预包被到96孔板上。 将标准品,测试样品和生物素偶联试剂添加到孔中并孵育。 竞争抑制反应发生在生物素标记的LPS和预包被抗体上的未标记LPS之间。 然后加入结合了HRP的试剂,并孵育整个平板。 在每个阶段使用洗涤缓冲液去除未结合的结合物。 TMB底物用于定量HRP酶促反应。 添加TMB底物后,只有含有足够LPS的孔才会产生蓝色产物,然后在加入酸性终止液后变为黄色。 黄色的强度与印版上的LPS量成反比。 在酶标仪中于450 nm处用分光光度法测量OD,由此可计算出LPS的浓度。
说明书下载 点击下载 PDF

 

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