Новый метод scRACS-Culture для поиска функциональных микробов в природе

Традиционный метод выделения микроба с нужной метаболической функцией из окружающей среды — это культивирование образца клеток с последующим скринингом. Этот подход «сначала культивировать, потом отбирать» имеет ограничения: он работает только с уже известными культурами, а поведение клеток в пробирке может не соответствовать их поведению в естественной среде (in situ).

Исследователи из Института биоэнергетики и биопроцессных технологий Циндао (QIBEBT) Китайской академии наук (CAS) предложили новую технику single-cell Raman-activated sorting and cultivation (scRACS-Culture). Это стратегия «сначала отбирать»: клетки сначала скринируют по нужной функции, а затем культивируют.

Как работает метод

• Ученые использовали новый инструмент RACS-Seq.
• В качестве модели применили метод для поиска микроорганизмов, растворяющих органический фосфат, в образце из городских очистных сооружений.
• Метод позволяет оценить метаболическую активность клеток in situ, когда доступны только органические фосфаты.
• Такой подход, не зависящий от культивирования, позволяет скринировать все клетки в микробиоме, а не только те, что могут быть выращены в лаборатории.

Преимущества и перспективы

• Широкий охват функций: Технология может измерять широкий спектр метаболических фенотипов без использования флуоресцентных зондов.
• Практическая ценность: Штаммы, растворяющие органический фосфат, востребованы для борьбы с загрязнением воды и почвы, улучшения усвоения питательных веществ растениями и снижения использования химических удобрений.
• Повышение эффективности: Для увеличения успеха культивирования после отбора предлагается стратегия, основанная на метаболической реконструкции генома единичной клетки. Это позволяет определить потребности клетки в питательных веществах и оптимизировать для нее среду культивирования.

В будущем команда планирует увеличить масштаб и пропускную способность технологии для эффективного поиска «пробиотиков» в различных экосистемах.