צוות NAU זוכה ב-3 מיליון דולר מ-NSF ל-Model Algal Microbiome

algaeurope.org   נשים של אצות
צוות אוניברסיטת צפון אריזונה

מחצלת האצות היא למינציה המורכבת מאצות, חיידקים, פטריות ובעלי חיים זעירים הגדלים על סלעים ומשקעים של אפיקי נחל. קרדיט: Victor O. Leshyk/אוניברסיטת צפון אריזונה

A צוות רב תחומי בראשות אוניברסיטת צפון אריזונה (NAU) זכה ב-3 מיליון דולר מהקרן הלאומית למדע. הפרס יממן את תרגום הקודקס הכלול במיקרוביום של אצות נפוצות לאלגוריתמים ממוחשבים שיכולים לחזות מגוון רחב של אינטראקציות מיקרוביאליות.

הצוות, הכולל חוקרים מ-NAU, אוניברסיטת קליפורניה-ברקלי, המעבדה הלאומית לורנס ליברמור ואוניברסיטת נברסקה-לינקולן, יערוך ניסויים בנהרות באריזונה ובקליפורניה. על ידי מניפולציה של חומרים מזינים ואור השמש, הם יחפשו את ה"מתגים" הביולוגיים שנדלקים ומכבים על ידי אורגניזמים החיים במזרן האצות, לרבד המורכב מאצות, חיידקים, פטריות ובעלי חיים זעירים הגדלים על סלעים ומשקעים של אפיקי נחל. .

"מתי אצות פרודוקטיביות הופכות לזנים רעילים של ציאנובקטריה, שעלולים להזיק באמת לחיים ימיים, לכלבים ולבני אדם, ומהם המתגים הביולוגיים שמתהפכים?" אמרה החוקרת הראשית ג'יין מרקס, פרופסור לביולוגיה במרכז למדע וחברה של מערכת אקולוגית (אקוסס) ב-NAU. "אפילו בנהר בתולי יחסית כמו הצלופח, אנו מקבלים את השינויים הפתאומיים מאוד מפריון לרעילות, ואנחנו לא ממש מבינים את נקודות המפנה."

מכיוון שמרבדי אצות לומדים זמן רב ונגישות יחסית לצפייה, הצוות ישתמש בהם כמודלים כדי ללמוד טוב יותר כיצד קהילות חיידקים מעבר לנהרות מתנהגות. הצוות ישלב ניסויי שטח עם כלים מולקולריים עתירי טכנולוגיה ולמידת מכונה כדי לפענח את האינטראקציות המורכבות בין חיידקים ואצות למערכת של כללים חיזויים. הניסויים שהם עורכים ומודלים ממוחשבים שהם מפתחים יאירו לאילו אינטראקציות בין מיקרואורגניזמים יש את הכוח לשנות את בריאותו של נהר או מעי אנושי.

סוגים חדשים של מדידות

"אני נרגש לאסוף סוגים חדשים של מדידות עם הצוות הזה, כמו שיעורי ספיגת פחמן וחנקן ספציפיים למין", אמר טובי הוקינג, עוזר פרופסור בבית הספר לאינפורמטיקה, מחשוב ומערכות סייבר ב-NAU וחוקר ראשי. על הפרוייקט. "רוב העבודה הקודמת הוגבלה למדידת נתוני שפע, כלומר ספירת הפרטים של מין באוכלוסייה. אבל קיים רק נתוני שפע מקשה מאוד להסיק אינטראקציות מורכבות יותר כמו הדדיות וטריפה. שילוב הנתונים המטבוליים שלנו עם שפע יחשוף פרטים חדשים על אינטראקציות ויחסים בין מינים בקהילות המיקרוביאליות הללו".

"מכיוון שאיננו יכולים ללכת ביער אצות כדי למפות לאן הולכים חומרי הזנה, עלינו להשתמש בכלים איזוטופים כמו qSIP (חיטוט איזוטופים יציבים כמותיים) ונאנוSIMS (ספקטרומטריית מסה יונים משנית ננו), המאפשרים לנו לעקוב אחר פחמן ו חנקן כשהוא נע במערכת", אמר ד"ר מרקס.

"משיכת חנקן לתוך מארג המזון של הנהר, בתור הדיאטום אפיתמיה עושה, חשוב מאוד לדגים כמו סלמון וצרכני נהר אחרים", אמרה מרי פאוור, פרופסור באוניברסיטת קליפורניה-ברקלי וחוקרת שותפה בפרויקט. "באמצעות הטכנולוגיה המתוחכמת ש-Ecoss פיתחה, אנו יכולים לעקוב אחר כיצד אפיתמיה - המילה היוונית לתשוקה - והאנדוסימביונט המדהים שלה מביאים חנקן לנהר."

פרס ה-NSF יתמוך בהכשרת 10 סטודנטים לתואר ראשון, שני פוסט-דוקטורנטים וארבעה חוקרים לתארים מתקדמים ב-NAU. הצוות ישתף פעולה עם שותפי הקהילה השבטית ומדענים אזרחים כדי לערוך סיורי שטח הנקראים "גיחות אצות", ומתכנן לשתף את מה שהם לומדים על מיקרוביום האצות באמצעות שיתופי פעולה קהילתיים אומנות מדעית כמו יבש: ​​אמנות המים בדרום מערב.

כל הזכויות שמורות. נדרש הרשאה להדפסת מאמרים בשלמותם. חייב לכלול הצהרת זכויות יוצרים והיפר-קישורים חיים. איש קשר david@algaeplanet.com. Algae Planet מקבלת כתבי יד בלתי רצויים לעיון, ואינה לוקחת אחריות על תוקפן של טענות שהועלו במאמר המערכת שהוגש.

פרסומת
מודעת אלגמטריה

הירשם

מועצת המשרות בתעשיית האצות

ארכיון