在土壤微观宇宙中,改造的Mycobacterium smegmatis和相关的菌体的生存和传播

科学领域:

• 土壤微生物学 土壤微生物学
• 合成生物学 合成生物学
• 环境工程环境工程

背景情况:

• 土壤健康对全球可持续性,粮食安全和生物多样性至关重要.
• 生物工程和合成生物学提供了通过微生物治疗提高土壤和作物健康的工具.
• 将工程微生物引入土壤存在挑战,因为竞争和营养限制.

研究的目的:

• 评估工程 *Mycobacterium smegmatis *及其菌体Kampy 在土壤微观世界中的生存和传播.
• 为了比较塑转化与基因组集成细菌的持久性.
• 评估土壤社区对微生物和菌体生存的影响.

主要方法:

• 土壤微观世界 (消毒和非消毒) 被注射了工程 *M. smegmatis* (等离子体或基因组集成) 和 Kampy phage.
• 微生物和菌体的生存和传播被监测了49天.
• 细菌工程方法 (等离子体与基因组集成) 和土壤条件各不相同.

主要成果:

• 工程 *M. smegmatis* 和 Kampy 菌体在所有土壤类型中都存在.
• 观察到微生物和菌体的最小传播 (5厘米).
• 在非消毒土壤中,菌体的流行率较低,这表明土壤本土生物群的负面影响.
• 基因组集成细菌的数量比携带等离子体的细菌的数量更高,这表明了等离子体负担.

结论:

• 工程微生物和菌体可以在土壤中生存,但它们的分散能力有限.
• 原生土壤微生物和病毒群体可以阻碍引入的菌体的增殖.
• 塑载体可能会给土壤环境中的工程细菌带来适应性成本.
• 了解这些挑战对于生物工程微生物的成功现场部署至关重要.