Os pesquisadores de UD recebem um Subsídio da fundação de $1 milhões Keck para mergulhar profundamente em vidas dos micróbios

Mesmo no sedimento os núcleos extraíram mais do que uma milha abaixo do chão do oceano, você os encontrará. Os organismos Minúsculos somente uma pilha resfolegam em tamanho avante sempre assim lentamente.

Jennifer Biddle, um microbiologista marinho na Universidade de Delaware, querida saber frequentemente porque estes micróbios que vivem profundamente no olhar da crosta de Terra tão similar aos micróbios acima aqui na superfície, nas florestas e nos córregos. Que tomaria estes “locals” para adaptar a um estilo de vida muito mais lento para baixo nas profundidades?

Tal meditar inspirou um projecto de investigação novo que Biddle é principal, que foi concedido apenas uma concessão $1 milhões prestigiosa do W.M. Keck Fundação. Pântano e de Adam dos co-investigador e Thomas Hanson, todos os membros da faculdade na Faculdade de UD da Terra, do Oceano, e do Ambiente, espreitarão profundamente nas vidas dos micróbios para encontrar como seus genes obtêm firmados fora ou sobre.

Compreendendo como os factores ambientais tais como o esforço e a nutrição podem lançar o interruptor em genes específicos -- um campo científico quente conhecido como o “epigenetics” -- é um motorista principal da medicina da precisão e de seus tratamentos personalizados para o cancro e de outras doenças nos seres humanos hoje.

Contudo pouco é sabido sobre como tais factores ambientais podem dar forma ao destino de um micróbio. Destravar essa caixa negra podia ajudar a humanidade de várias maneiras, de acordo com Biddle. Considere finalmente ganhar as vantagens em lutar o praga persistente das bactérias resistentes aos antibióticos ou melhore o aproveitamento de micróbios para fazer a energia limpa.

“Receber esta concessão impressionante e altamente competitivo da Fundação de Keck é um testemunho à excelência e faculdade criadora de nossa comunidade de pesquisa de UD,” disse Charlie Riordan, vice-presidente para a pesquisa, a bolsa de estudos e a inovação. De “o trabalho Esta equipe é destinado para descobrir os resultados que beneficiarão a ciência e a sociedade, nas áreas da saúde humana e ambiental à energia renovável.”

“É maravilhoso ver nosso apoio do financiamento da vitória da faculdade para este projecto de abertura de caminhos,” Mohsen adicionado Badiey, decano activo da Faculdade da Terra, do Oceano, e do Ambiente. “Nossa faculdade inteira junta-se me em felicitar Jennifer, Adam e Tom. Nós olhamos para a frente a ver seus resultados de pesquisa nesta arena científica importante.”

Desmascarando um mistério microbiano

Os “Micróbios são estas centrais eléctricas surpreendentes,” Biddle diz. “Sobrevivem frequentemente para calendários longos nos ambientes com pouca energia disponível.”

A equipe de UD supor que os micróbios têm sinais epigenéticos -- apenas como seres humanos faça -- quais coordenam seu metabolismo e crescimento, e aquele este modo de controle do gene é importante em período do esforço da energia.

Durante o projecto de três anos, o Pântano porá sua experiência na biologia computacional e na genómica estatística para trabalhar desenvolvendo um método avançado para detectar estes sinais epigenéticos. Ocorrem quando os conjuntos minúsculos de hidrocarbonetos chamaram grupos metílicos anexo aos segmentos do ADN. O Pântano criou previamente plataformas epigenéticas da selecção para aplicações da biologia do cancro e co-fundou recentemente o Genoma que Perfila LLC, uma empresa startup que produzisse perfis de alta resolução do genoma para avaliar biomarkers do ADN para a doença.

A Maioria de micróbios no ambiente, em sistemas projetados tais como plantas de tratamento de águas residuais, e em infecções crônicas crescem lentamente devido à baixa energia disponível. Seguindo essa sugestão, a equipe de UD crescerá micróbios modelo diversos em estados de energia diferentes no laboratório de Hanson no Instituto da Biotecnologia de Delaware, incluindo as bactérias verdes fotossintéticas do enxofre, em que é um perito do mundo.

Estes organismos são encontrados em muitos ambientes e são peritos da baixo-energia -- podem crescer com distante menos luz do que plantas ou algas e jogar papéis importantes na natureza. Uma tensão do Louro de Chesapeake, isolado no laboratório de Hanson, pode consumir grandes quantidades de sulfureto de hidrogênio tóxico sob muito condições de luminosidade reduzida. Uma Outra tensão, de uma mola quente vulcânica, parece ajustar seu uso de energia segundo quanto claro esta presente.

Uma Vez Que a equipe desenvolveu seu método de perfilamento epigenético novo e testou suas hipóteses nos sistemas modelo sob circunstâncias controladas, Biddle testará realmente a adaptação epigenética dos micróbios para retardar o crescimento em sedimentos energia-limitados do Rio do Broadkill de Delaware, que flui no Louro de Delaware perto do terreno de UD em Lewes.

“Se nossa hipótese está correcta, transformará a compreensão actual do regulamento do gene através da árvore de vida e poderia ter o impacto amplo em muitas situações do crescimento lento microbiano, incluindo a doença infecciosa,” Biddle disse. “Com este estudo, três auto-professou lerdos moleculars na ciência marinha arriscar-se-á na ciência médica.”

Em 2015, uma equipa de investigação da Faculdade da Engenharia recebeu o financiamento de W.M. Keck para que o trabalho novo desenvolva um tipo novo do nanostructure do semicondutor para aumentar a luz colhida por células solares, entre outras aplicações.