Umweltbiotechnologie und Metagenomik

Von MICHAEL JOHN UGLO DAS ist unsere Vorlesung Nummer 11 und die vorletzte in der Reihe zur Biotechnologie. Ein herzliches Willkommen an Sie alle. Sehen Sie, ich bin traurig darüber, dass Technologie in der Technologiewelt immer noch unvorstellbar bleibt und für die Mehrheit unserer Menschen vielleicht sogar lächerlich klingt. Deshalb versuche ich, der Nation die Ideen über Wissenschaft und Technologie kostenlos zu erklären, und ich bin zufrieden, dass mein Ziel dadurch erreicht wird, dass man jeden Freitag etwas über Wissenschaft und Technologie liest. Lassen Sie mich Ihnen nun klarmachen, dass Sie als Student viele Bücher lesen müssen und nicht so viel Zeit mit Mobiltelefonen und Computerspielen verbringen sollten. Wenn Sie nicht lesen, werden Sie nicht zu dem, von dem Sie träumen. Wenn Sie Student sind, tragen Sie bitte immer ein Buch zum Lesen bei sich. Den bahnbrechenden Innovationen, die im Studium der Umweltbiotechnologie enthalten sind, steht es gut, so überragend zu werden. Es deckt die Gesamtheit des genetischen Materials auf, das in der natürlichen Umwelt vorhanden ist, ein interessantes Feld, das es zu erschließen gilt. Es eröffnet so viele Ideen und Informationen zur Entdeckung neuer Wege für biochemische Reaktionen sowie neuer Enzyme für den Zellstoffwechsel. Solche Bereiche betrachten die Gesamtheit der Gemeinschaft der Mikroorganismen aus der natürlichen Umgebung. Dieser Bereich umfasst die Plasmide, die sich als Ergänzung zu den Hauptchromosomen der Zelle bilden. Andere Bereiche umfassen Viren, Viroide, freie DNA und DNA aus einer Mischung von Organismen. Dies alles wird in der Disziplin namens Metagenomik untersucht, die sowohl Forschern als auch Wissenschaftlern die Möglichkeit bietet, diese neuen Innovationen mit überragenden wissenschaftlichen Erkenntnissen und damit einhergehend neueren biochemischen Reaktionen zu entwickeln, die der wissenschaftlichen Gemeinschaft derzeit nicht bekannt sind.

Metagenomik und Gentechnik Die in der Metagenomik gesammelten Informationen ermöglichen es Gentechnikern, neues genetisches Material auf bakteriellen Vektorzellen zu manipulieren und zu kultivieren. Es kann zum Klonen verwendet werden, um Replikate solcher Gene als geklonte Gene zu erhalten. Es hat das Wissen der Menschen für unser Verständnis der unbekannten Informationen, die es in der natürlichen Umwelt gibt, zugänglich gemacht. Diese Studie wird uns helfen, die Komplexität der mikrobiellen Gemeinschaften mit ihren angeborenen mikrobiellen Ökosystemen zu verstehen und Einblicke in die freie DNA zu gewinnen. Dadurch werden die unentdeckten Stoffwechselvorgänge in der Natur aufgedeckt, die durch unbekannte Biokatalysatoren zur Bildung der entsprechenden Metaboliten angetrieben werden. Dies wird uns auch zur Entdeckung der Anwesenheit eines Biomoleküls führen. Das gesamte Genom kann aus dieser besonderen natürlichen Umgebung kartiert werden, um einen direkten Einstieg in die Untersuchung der Morphologie der Umgebung zu ermöglichen. Als Ableitung dieser Forschung wird es auch auf andere Bereiche als den Ort, an dem es gefunden wird, angewendet, was eine Umsetzung vor Ort sowie in anderen Bereichen impliziert. Die Metagenomik weist darauf hin, dass das Studium der Umweltbiotechnologie ein übergreifendes Gebiet im Hinblick auf die Genome der natürlichen Umwelt ist. Es können neue Gene sowie vielfältige Lebensformen mit ihren Biokatalysatoren entdeckt werden, die bisher nicht bekannt waren.

Unbekannte Mikroben Dies ist aus der Tatsache bekannt, dass die vielfältige Physiologie der Mikroorganismenpopulation in dieser Umgebung in der Lage ist, die Genetik der unbekannten Mikroben offenzulegen. Dies wird sich dann stark auf die Art und Weise auswirken, wie die Umwelt genutzt wird, da die Enzyme und die neuen Proteine, die sich daraus bilden, bekannt sind. Gleichzeitig wird es zur Identifizierung der jeweiligen biochemischen Wege für sehr spezifische Enzymaktivitäten und der damit verbundenen Nebenprodukte wie der Antibiotikaproduktion führen. Die Identifizierung unentdeckter Mikroorganismen ist eine überwältigende Entdeckung, die möglicherweise zur Beseitigung von Umweltschadstoffen mithilfe stabiler Isotopensonden genutzt werden kann. Hierbei wird eine Probe des Bodens, des Wassers oder eines Teils einer Vegetation verwendet, um diese Schadstoffen wie Phenol, Ammoniak, Chloriden oder Carbonat und Methanol oder sogar Butanol oder Sulfaten auszusetzen. Diese Vorläufer können mit nachweisbaren Isotopen wie Sauerstoff-18 (18O), Stickstoff-15 (15N) oder Kohlenstoff-13 (13C) markiert werden. Wenn Mikroben vorhanden sind, die diese Substanzen aufnehmen und verstoffwechseln, werden diese in ihr Genom aufgenommen. Mikroben, die die Chemikalien verbrauchen, werden dann, falls vorhanden, mithilfe der Zentrifugationsmethode isoliert. Dabei wird davon ausgegangen, dass ihre DNA schwerer ist und isoliert werden kann, wenn die Vorläufermaterialien metabolisiert werden. Diese folgen einer Gradientenneigung aus einer Cäsiumchlorid-Zentrifugations-Extraktionsmethode. Geklonte DNAs Diese DNAs können in Vektoren geklont werden, um eine Lösung für den chemischen Reinigungsaufwand in der Umwelt für ganz bestimmte Umweltschadstoffe zu finden. Daher sind diese Teil der metagenomischen Bibliothek. Hier können neue Mikroben identifiziert werden, die als Innovation in diesem Bereich der Biotechnologie bei der Biorekultivierung eingesetzt werden können. Die Mikroorganismen erweisen sich als sehr hilfreich bei der Beseitigung der problematischen Umweltverschmutzung auf der Erde. Sie wandeln gefährliche Umweltschadstoffe in umweltfreundliche Stoffe um. Beispielsweise kommt es sowohl in entwickelten als auch in unterentwickelten Ländern und an bestimmten Standorten von Tankstellen zu Leckagen in den darunter liegenden Boden. Diese Leckagen können den Boden verunreinigen, und weitere Versickerungen und Infiltrationen können das darunter liegende Grundwasser verunreinigen. In den Vereinigten Staaten beispielsweise ist Grundwasser die Hauptquelle für Trinkwasser, das unter der Erde gewonnen wird. Überraschenderweise wurde festgestellt, dass die im Boden unterhalb dieser Tankstellen lebenden Mikroben in der Lage sind, die entsprechenden Mechanismen zu entwickeln und insbesondere ihre Verdauungsenzyme zu modifizieren, um diese Schadstoffchemikalien aufzunehmen und zu verstoffwechseln. Diese Schadstoffe stammen aus dem Benzin dieser Tankstellen und bestehen aus vielen verschiedenen Arten chemischer Substanzen. Diese chemischen Substanzen erfordern eine Vielzahl von Mikroorganismenpopulationen, um sie zu verdauen und zu verhindern, dass sie zu einer Gesundheitsgefahr für die Menschen werden. Einige Mikroben wie Bakterien haben die Fähigkeit, im Wasser gelösten Sauerstoff (DO) zu verbrauchen, wodurch das Wasser frei von DO ist. Hierbei ist zu beachten, dass gelöster Sauerstoff für das Gedeihen von Wasserorganismen notwendig ist, da sie im Wasser den gelösten Sauerstoff für ihre Atmung extrahieren.

Atmung Diese Atmung erfolgt über die dünnen Fäden ihrer Kiemenstrukturen und ihre Zellatmung für den Stoffwechsel, um sie am Leben zu erhalten. Gelöster Sauerstoff ist in den Zwischenräumen des Wassermoleküls (H2O) eingeschlossen. Wenn einige Bakterienarten Sauerstoff verbrauchen, sind die anderen Mikroben mit anderen spezialisierten Nischen in der Lage, andere Arbeiten zu verrichten, wie z. B. den Abbau von Benzin, indem sie ihre Energie aus der Nutzung von Pflanzennährstoffen gewinnen. Zu diesen Pflanzennährstoffen gehören die Nitrate (NO4), die eine negative Kombinationskraft von eins (1) haben, die sogenannte Oxidationskraft von negativ eins (1), geschrieben als (NO4)-. Dieses Nährstoffradikal wird von einigen Bakterienarten abgebaut, während andere Eisen (Fe), Mangan (Mn) und dann Sulfat (SO4)2- abbauen. Wie aus den chemischen Namen hervorgeht, sind diese chemischen Substanzen nicht gleich. Dementsprechend arbeiten viele unterschiedliche Gruppen von Mikroben zusammen, um diese Schadstoffe in der Umwelt abzubauen. Besonders hervorzuheben ist, dass die gesamte mikrobielle Gemeinschaft zusammenarbeitet, um diese Schadstoffe in der Metagenomik abzubauen. Der Abfall, der bei diesen Wechselwirkungen als Nebenprodukte entsteht, besteht, wie bereits erwähnt, aus Wasser und Kohlendioxid. Diese Produkte sind ökologisch sinnvoll und umweltfreundlich. Insbesondere ist Wasser für das Überleben sowohl von Pflanzen als auch von Tieren und den Mikroben sehr wichtig, um sie als Medium für die dringend benötigten biochemischen Reaktionen in ihrem Körper mit Feuchtigkeit zu versorgen. Bei der Photosynthese trägt es Wasserstoff zur Kohlenhydratsynthese bei. Das andere Nebenprodukt, Kohlendioxid, ist ebenfalls umweltfreundlich, da es das von den Pflanzen benötigte Reagens ist, das über die Stomata durch ihre Palisaden-Mesophyll-Chloroplasten diffundiert. Es wird von den Schließzellen als Hauptgas reguliert, das benötigt wird, um das Element Kohlenstoff abzugeben, um Kohlenhydrate wie Glukose als Monosaccharid aufzubauen. Da die Schutzzelle neben ihrer Intensität auch empfindlich gegenüber Hitze und Licht gegenüber der Umgebungsfeuchtigkeit und der Lichtempfindlichkeit ist, reguliert sie auch den Transpirationsstrom mit den molekularen Kräften der Adhäsion und Kohäsion von Wasser als Suspension, um die Salze und Mineralien die Pflanze hinauf zu transportieren . Die gesamte Physiologie ist auf die Anwesenheit der mikrobiellen Gemeinschaft zurückzuführen, die herausfiltert, was das Beste ist, was sie dem Ökosystem bieten kann, und dies muss Vorrang haben, um zu bestimmen, wie wir unsere natürliche Umgebung als Ausgangspunkt für die Metagenomik nutzen sollten. Nächste Woche: Industrielle Biotechnologie Mein heutiges Gebet für PNG lautet: „Süße Regenfälle im neuen Herbst, sonnenbeschienen vom Himmel.“ Wie der erste Taufall auf dem ersten Gras. Lob für die Süße des nassen Gartens. Entsprungen in Vollkommenheit, wo Seine Füße vorbeigehen.“