Ученые центра биопленки в Университете штата Южная Дакота, США, фокусируются в своих исследованиях на азотфиксирующих бактериях

Сотрудники Университета штата Южная Дакота приступают к работе над улучшением способности азотфиксирующих бактерий колонизировать корни сои посредством биопленки.

Использование этих бактерий поможет уменьшить потребность в химических удобрениях и, таким образом, повысить устойчивость сельского хозяйства.

«В естественной среде азотфиксирующие бактерии должны конкурировать с тысячами других бактерий для колонизации корней сои», - объяснил доцент Сен Субраманян, чьи исследования охватывают отделы биологии и микробиологии и агрономии, садоводства и растениеводства.

Он указал, что когда семена сои инокулируют азотфиксирующими бактериями, только 50 процентов клубеньков соевых растений заняты штаммами инокулянта: «Наша главная задача - сделать эти штаммы-инокулянты более конкурентоспособными при колонизации растений».

«Всеобъемлющей темой исследования является понимание фундаментального взаимодействия между микробами, которые образуют сообщества, известные как биопленки, и поверхностями, к которым они прилипают», - пояснил профессор химической и биологической инженерии Робб Уинтер, кто возглавит новый исследовательский центр биопленок.

«Мы хотим подавлять вредные микробы и продвигать полезные с использованием тонких, однослойных 2D материалов. Это кристаллические материалы толщиной в 1 атом», - объяснил Уинтер.

Материал 2D представляет собой субстрат, к которому могут прикрепляться азотфиксирующие бактерии.

Новый субмикронный 3D-принтер позволит исследователям ученым создать специализированные микрофлюидные камеры для наблюдения за азотфиксирующими бактериями, колонизирующими корни сои.

Другой ключевой аспект заключается в понимании генетики, связанной с прикреплением микробов. «Мы хотим понять генетические реакции этих микробов, когда они прикрепляются к поверхности и образуют биопленки», - сказал Уинтер.

Эта часть будет генерировать огромное количество информации о генетике при помощи машинного обучения. «Мы работаем на стыке инженерии и биологии, чтобы понять правила жизни азотфиксирующих бактерий», - заключил Субраманян.

(Источник: South Dakota State University).