Name: Échantillonnage efficace de l’espace de conception de biocapteurs génétiquement codés grâce à un plan d’expériences et à un flux de travail d’automatisation (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-10-17T12:50:00.000+00:00
Duration: 8 min 58 s
Description: Découvrez l'optimisation de biocapteurs génétiquement encodés par automatisation et plan d'expériences. Cette méthode permet d'identifier des variants robustes avec activation supérieure à 3,6 fois et d'améliorer la conception des circuits génétiques.

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<table><tbody><tr><td>1000 et micro ; L CO-RE Embouts, stériles sans filtre</td><td>Hamilton&nbsp ;</td><td>235939</td><td></td></tr><tr><td>2,2 mL 96 Plaque Deepwell, puits carrés avec fond en V</td><td>Thermo</td><td>11594754</td><td></td></tr><tr><td>300 et micro ; L CO-RE Embouts, NTR empilés, stériles</td><td>Hamilton&nbsp ;</td><td>235985</td><td></td></tr><tr><td>96 plaques de microtitrage noires à fond transparent</td><td>Greiner&nbsp ;</td><td>655097</td><td></td></tr><tr><td>Agarose&nbsp ;</td><td>Invitrogen</td><td>16500100</td><td></td></tr><tr><td>ADN plasmidique assemblé</td><td>Fourni par l’utilisateur&nbsp ;</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Lecteur de microplaques ClarioStar Plus&nbsp ;</td><td>BMG</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Mélange de solution de dexynucloétide (dNTP)&nbsp ;</td><td>ONÉ</td><td>N0447L</td><td></td></tr><tr><td>Sulfoxyde de diméthyle (DMSO)&nbsp ;</td><td>Fisher BioReaggents&nbsp ;</td><td>Réf. BP231-100</td><td></td></tr><tr><td>Échelle d’ADN 100bp</td><td>ONÉ</td><td>N3231L</td><td></td></tr><tr><td>Échelle d’ADN 1KB</td><td>ONÉ</td><td>N° N3232L</td><td></td></tr><tr><td>Séquençage de l’ADN&nbsp ;</td><td>Source : Biosciences</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Synthèse de l’ADN&nbsp ;</td><td>IDT</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Escherichia coli DH5&alpha ; Cellules compotentes</td><td>ONÉ</td><td>C2987H</td><td></td></tr><tr><td>Colorant de chargement de gel, violet x6 sans FDS</td><td>ONÉ</td><td>B7025S</td><td></td></tr><tr><td>Cuvettes d’électroporation à impulsion génétique/micropulseur, espace de 0,2 cm</td><td>Biorad&nbsp ;</td><td>1652082</td><td></td></tr><tr><td>Bloc-notes graphique Prism 10&nbsp ;</td><td>Pavé graphique</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Hamilton Star Liquid Handler</td><td>Hamilton&nbsp ;</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>HT multitron Incubateur à agitateur de plaques&nbsp ;</td><td>Infors HT</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Suite d’analyse statistique JMP&nbsp ;</td><td>JMP</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Bouillon LB (Miller)</td><td>Miller&nbsp ;</td><td>N° L3522</td><td></td></tr><tr><td>LB Bouillon (Miller) à l’agar&nbsp ;</td><td>Sigma</td><td>N° L3147</td><td></td></tr><tr><td>Électroporateur à micro-pulseurs&nbsp ;</td><td>Biorad&nbsp ;</td><td>1652100</td><td></td></tr><tr><td>NEBuilder HiFi DNA Assembly Master Mix</td><td>ONÉ</td><td>E2621S</td><td></td></tr><tr><td>Q5 ADN polymérase haute fidélité</td><td>ONÉ</td><td>M0491S</td><td></td></tr><tr><td>QIAprep Spin Midiprep Kit</td><td>QIAGEN</td><td>&nbsp ; 12143</td><td></td></tr><tr><td>QIAprep Spin Miniprep Kit</td><td>QIAGEN</td><td>27104</td><td></td></tr><tr><td>Kit d’extraction de gel QIAquick</td><td>QIAGEN</td><td>Référence 28706X4</td><td></td></tr><tr><td>Kit de purification QIAquick PCR&nbsp ;</td><td>QIAGEN</td><td>28104</td><td></td></tr><tr><td>Qpix 420 Cueilleur de colonies</td><td>Dispositifs moléculaires Royaume-Uni</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Milieu d’excroissance SOC&nbsp ;</td><td>ONÉ</td><td>B9020S</td><td></td></tr><tr><td>SYBR Teinture de gel d’ADN sans danger</td><td>Invitrogen</td><td>Réf. S33102</td><td></td></tr><tr><td>Tampon TAE (Tris-acétate-EDTA, 50X)&nbsp ;</td><td>Thermo Fisher&nbsp ;</td><td>B49</td><td></td></tr><tr><td>Eau distillée sans Dnase/Rnase <TM/sup></td><td>Invitrogen</td><td>10977015</td><td></td></tr></tbody></table>

Échantillonnage efficace de l’espace de conception de biocapteurs génétiquement codés grâce à un plan d’expériences et à un flux de travail d’automatisation

Efficient Sampling of Genetically Encoded Biosensor Design Space Enabled with a Design of Experiments and Automation Workflow

Genetically encoded biosensors are powerful tools for high-throughput information processing, enabling the transduction of environmental or chemical input ...

efficient-sampling-genetically-encoded-biosensor-design-space-enabled

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Nous avons développé et validé un ensemble de petite empreinte de chemostats miniatures construits à partir de pièces facilement disponibles pour un faible coût. Évolution résulte physiologiques et expérimentales sont similaires à chemostats plus grand volume. Le tableau ministat fournit une plate-forme compacte, peu coûteux et accessible pour les expériences en chémostat traditionnels, la génomique fonctionnelle et les applications de criblage chimique.

Conception et utilisation des tableaux chémostat multiplexés

Nous avons développé une culture de cellules automatisé et plate-forme d'interrogation pour les expériences de stimulation cellulaire micro-échelle. La plate-forme offre un contrôle simple, polyvalent et précis dans la culture et la stimulation de petites populations de cellules, et la récupération de lysats pour les analyses moléculaires. La plate-forme est bien adapté aux études qui utilisent des cellules précieux et / ou des réactifs.

Une plate-forme automatisée polyvalent pour micro-échelle expériences de stimulation cellulaire

Nous décrivons une conception de l'approche des expériences qui peuvent être utilisés pour déterminer et modéliser l'influence des éléments de régulation du transgène, les paramètres de croissance et de développement des plantes, et des conditions d'incubation sur l'expression transitoire des anticorps monoclonaux et des protéines rapporteurs dans les plantes.

Caractérisation des systèmes complexes à l&#39;aide de la conception des expériences approche: l&#39;expression transitoire de protéines dans le tabac comme une étude de cas

Ce travail présente une méthode de criblage à haut débit utilisant un système universel de criblage enzymatique génétique qui peut théoriquement être appliqué à plus de 200 enzymes. Ici, le système de criblage unique identifie trois enzymes différentes (lipase, cellulase et phosphatase alcaline) en changeant simplement le substrat utilisé (acétate de p-nitrophényle, p-nitrophényl-β-D-cellobioside et phosphate de phényle).

Multi-enzyme préalable au moyen d&#39;un système de criblage enzymatique génétique à haut débit

Est présenté ici, un workflow automatisé pour effectuer le montage de « dispositif » ADN modulaire en utilisant une méthode d’assemblage des ADN clonage modulaire sur les robots de manutention liquide. Le protocole utilise un outil logiciel intuitif pour générer des listes déroulantes gestionnaire liquide pour combinatoire génération de bibliothèque dispositif ADN, qui nous montrent l’utilisation de deux plates-formes de manipulation de liquides.

Automatisé de robotique Liquid Handling assemblage de dispositifs modulaires ADN

Nous avons conçu un appareil de culture en continu destiné à être utilisé avec des systèmes optogénétiques pour éclairer les cultures de micro-organismes et cellules d'image régulièrement dans l'effluent avec un microscope inversé. La culture, l'échantillonnage, l'imagerie et l'analyse d'images sont entièrement automatisées afin que les réponses dynamiques à l'éclairage peuvent être mesurés sur plusieurs jours.

Conception et mise en œuvre d&#39;un Illuminating automatisé, la culture, et du système d&#39;échantillonnage pour Microbial optogénétiques Applications

Ce manuscrit décrit une approche générique pour une conception sur mesure de supports de culture microbienne. Cette option est activée par un flux de travail itératif combinant krigeage experimental design et MICROBIOREACTEUR technologie pour un débit suffisant la culture, qui est pris en charge par robotics lab pour augmenter la fiabilité et la rapidité dans la manipulation des médias de liquides préparation.

Protocole générique pour l’optimisation de la Production de protéines hétérologues à l’aide de la technologie automatisée de MICROBIOREACTEUR

Le Framework eVOLVER permet une culture microbienne continue à haut débit avec une haute résolution et un contrôle dynamique sur les paramètres expérimentaux. Ce protocole démontre comment appliquer le système pour mener une expérience de conditionnement physique complexe, guidant les utilisateurs sur la programmation de contrôle automatisé sur de nombreuses cultures individuelles, la mesure, la collecte et l’interaction avec les données expérimentales en temps réel.

Conception automatisée, à haut débit, des expériences de croissance cellulaire continue à l’aide d’eVOLVER

Des parties génétiques bien caractérisées sont nécessaires à la conception de nouveaux circuits génétiques. Nous décrivons ici une méthode rentable et à haut débit pour caractériser rapidement des parties génétiques. Notre méthode réduit les coûts et le temps en combinant des lysats acellulaires, de l’ADN linéaire pour éviter le clonage et de la manipulation acoustique des liquides pour augmenter le débit et réduire les volumes de réaction.

Caractérisation rapide de parties génétiques avec des systèmes acellulaires

Ce protocole présente un flux de travail standard de criblage à haut débit pour les micro-organismes industriels. Il consiste à construire une bibliothèque de mutants via la mutagenèse ARTP, à effectuer un dépistage de gouttelettes positif avec microfluidique automatisée, puis à vérifier les résultats. La fiabilité du flux de travail a été validée en criblant des souches à haut rendement de B. coagulans .

Criblage à haut débit des mutants de Bacillus coagulans hyperproducteur d’acide L-lactique utilisant une plateforme microfluidique automatisée à gouttelettes

Découvrez l'optimisation de biocapteurs génétiquement encodés par automatisation et plan d'expériences. Cette méthode permet d'identifier des variants robustes avec activation supérieure à 3,6 fois et d'améliorer la conception des circuits génétiques.

Échantillonnage efficace de l’espace de conception de biocapteurs génétiquement codés grâce à un plan d’expériences et à un flux de travail d’automatisation (Vidéo) | JoVE Journal

Échantillonnage efficace de l’espace de conception de biocapteurs génétiquement codés grâce à un plan d’expériences et à un flux de travail d’automatisation

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