UD-Forscher empfangen $1 Million Keck Basisbewilligung, um in die Leben von Mikroben tief zu tauchen

Sogar im Sediment extrahierten Kerne mehr, als eine Meile unter dem Meeresgrund, Sie sie findet. Kleine Organismen nur ein Zellan größe Tuckern entlang noch so langsam.

Jennifer Biddle, ein Marinebiologe an der Universität von Delaware, häufig gewundert warum diese Mikroben, die tief oben im Erdkrusteblick so ähnlich Mikroben hier an der Oberfläche, in den Wäldern und in den Strömen leben. Was würde sie diese „Einheimischen“ nehmen, um einem viel langsameren Lebensstil unten in den Tiefen anzupassen?

Solches Erwägen spornte ein neues Forschungsprojekt an, dass Biddle führend ist, das gerade eine prestigevolle Bewilligung $1 Million von W.M. Keck Foundation zugesprochen worden ist. Sie und Mitforscher Adam-Sumpf und Thomas Hanson, alle Mitglieder des Lehrkörpers in College UDS von Erde, von Ozean und von Umgebung, blicken tief in die Leben von Mikroben, um herauszufinden, wie ihre Gene weg oder ein umschaltet erhalten.

Verständnis, wie Umweltfaktoren wie Druck und Nahrung den Schalter auf spezifischen Genen leicht schlagen können -- ein heißer wissenschaftlicher Bereich bekannt als „epigenetics“ -- ist ein bedeutender Treiber von Präzisionsmedizin und von seinen personifizierten Behandlungen für Krebs und von anderen Krankheiten in den Menschen heute.

Dennoch bekannt wenig über, wie solche Umweltfaktoren das Schicksal einer Mikrobe formen können. Das Entsperren dieses Flugschreibers konnte Menschlichkeit, entsprechend Biddle in vielerlei Hinsicht helfen. Erwägen Sie, die Oberhand schließlich zu gewinnen, wenn Sie die hartnäckige Pest von antibiotikaresistenten Bakterien kämpfen oder verbessern Sie die Nutzbarmachung von Mikroben, um saubere Energie zu machen.

„Diesen eindrucksvollen und in hohem Grade wettbewerbsfähigen Preis von der Keck-Basis Zu Empfangen ist ein Zeugnis zur hervorragenden Leistung und Kreativität unserer UD-Forschungsgemeinschaft,“ sagte Charlien Riordan, Vizepräsident für Forschung, Stipendium und Innovation. „Die Arbeit Dieses Teams wird vorgesehen, um Ergebnisse, die Wissenschaft und Gesellschaft fördern, in den Bereichen vom Menschen und Umwelterhaltungen zur erneuerbaren Energie festzustellen.“

„Sie ist wunderbar, unsere Lehrkörpergewinn-Finanzierungshalterung für dieses bahnbrechende Projekt zu sehen,“ hinzugefügtes Mohsen Badiey, verantwortlicher Dekan des Colleges von Erde, von Ozean und von Umgebung. „Unser gesamtes College verbindet mich, wenn es Jennifer, Adam und Tom beglückwünscht. Wir freuen uns, ihre Forschungsresultate in dieser wichtigen wissenschaftlichen Arena zu sehen.“

Entlarven eines Mikrobengeheimnisses

„Mikroben sind diese erstaunlichen Elektrizitätskraftwerke,“ sagt Biddle. „Sie überleben häufig für lange Zeiträume in den Umgebungen mit wenig erhältlicher Energie.“

Das UD-Team nimmt an, dass Mikroben epigenetische Signale haben -- gerade als Menschen tun Sie -- welche ihren Metabolismus und Wachstum und das koordinieren, ist dieser Modus der Genregelung zuzeiten des Energiedruckes wichtig.

Während des dreijährigen Projektes setzt Sumpf seine Sachkenntnis in Computerbiologie und in statistischen Genomics ein, um zu arbeiten, eine hochmoderne Methode für das Entdecken dieser epigenetischen Signale entwickelnd. Sie treten auf, als kleine Cluster von Kohlenwasserstoffen Methyl- Gruppen Befestigung zu den Abschnitten von DNS nannten. Sumpf erstellte vorher epigenetische Screeningplattformen für Krebsbiologieanwendungen und gründete vor kurzem das Genom mit, das LLC, ein Neuunternehmen Ein Profil Erstellt, das hochauflösende Genomprofile für das Einschätzen von DNS-Biomarkers für Krankheit produziert.

Die Meisten Mikroben in der Umgebung, in ausgeführten Anlagen wie Klärwerken und in der chronischen Infektion wachsen langsam zur niedrigen erhältlichen Energie passend. Dieser Marke Folgend, wächst das UD-Team verschiedene vorbildliche Mikroben an den verschiedenen Energiezuständen in Hansons Labor am Delaware-Biotechnologie-Institut, einschließlich fotosynthetische grüne Schwefelbakterien, auf denen er ein Weltexperte ist.

Diese Organismen werden in vielen Umgebungen gefunden und sind niederenergetische Experten -- sie können mit weniger Leuchte als Pflanzen oder Algen weit wachsen und wichtige Rollen in der Natur spielen. Eine Spannung von Chesapeake Bay, getrennt in Hansons Labor, kann große Mengen des giftigen Schwefelwasserstoffs unter Restlichtzuständen sehr verbrauchen. Eine Andere Spannung, von einer vulkanischen heißen Quelle, scheint, seinen Energieverbrauch abhängig von, wie viel Leuchte einzustellen anwesend ist.

Sobald das Team ihre neue epigenetische ein Profil erstellende Methode entwickelt und ihre Hypothesen in den Modellsystemen unter Regelgrößen geprüft hat, prüft Biddle wirklich die epigenetische Anpassung von Mikroben, um Wachstum in Energie-begrenzten Sedimenten von Delawares Broadkill-Fluss zu verlangsamen, der in den Delaware-Schacht nahe dem UD-Campus in Lewes fließt.

„Wenn unsere Hypothese korrekt ist, wandelt sie das aktuelle Verständnis der Genregulation über dem Baum des Lebens um und könnte weit reichende Auswirkung auf viele Situationen des langsamen durch Mikrobenwachstums haben, einschließlich Infektionskrankheit,“ sagte Biddle. „Durch diese Studie, drei selbst-erklärte molekulare Sonderlinge in der Meereskunde riskiert in Heilkunde.“

Im Jahre 2015 empfing ein Forschungsteam vom College der Technik Finanzierung W.M. Keck, damit neue Arbeit eine neue Art Halbleiter nanostructure für das Erhöhen der Leuchte entwickelt, die durch Solarzellen, unter anderen Anwendungen geerntet wird.

Quelle: http://www.udel.edu/udaily/2017/july/keck-foundation-grant-supports-deep-dive-into-microbes/