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生物学和化学研究:真菌种群,dna保护染色质和塑料成分

今年夏天,三个 本科 学生们正在亲手研究培育真菌, 研究酵母DNA,观察分子的运动. Immaculata的 生物学化学 教授们与这三个学生讨论了可能的研究主题,并在学生提出假设时提供指导, 开发和遵循研究程序并收集数据. 学生们正在为他们的简历获取有用的经验,并完善他们的职业目标和研究生院计划.

校园堆肥里生长着什么样的真菌啊?

学生研究员: 西德尼·帕内塔,22岁,生物专业

项目: 在堆肥, 微生物和真菌把固体有机物分解成可供植物生长的材料. 堆肥的方法和成分等因素导致了不同类型的真菌群落的生长.

生物学教授苏珊·克罗宁修女,IHM,博士.D., 通过堆积树叶来生产堆肥, 草, 蛋壳和蔬菜废料放入垃圾桶,定期搅拌以促进分解. 西德尼用棉签从堆肥箱中提取样本. 然后,她用棉签擦拭了显示正在生长的生物体的培养皿,并对培养皿进行了孵育,以观察真菌种群的发展情况.

最初, 西德尼用纤维素作为她的生长介质, 但她很难让真菌在这种材料上持续生长. 纤维素, 强韧物质一种坚固植物细胞壁的物质, 要为植物材料降解分解成堆肥吗. 西德尼转向了更一般的酵母培养基, 蛋白胨和葡萄糖, 为真菌的生长提供了理想的环境.

西德尼从她的样本中提取真菌DNA, ,然后运行 聚合酶链反应(PCR), 它能将一小段DNA放大成多个副本. 她将把DNA送到一家公司进行基因测序,然后将结果与数据库中的DNA进行比对,以确定真菌种群.

为什么它很重要: 这个广泛的项目可以用来回答各种各样的问题, Sydnie说, 例如,不同的真菌物种如何相互作用,温度或位置是否会影响分解的速度或真菌群落的生长.

西德尼把真菌样本放在实验室的冰箱里休眠,这样一旦她确定了它们, 她可以继续测试,看看哪些能降解纤维素,或者探索其他研究问题. 未来的学生可以继续这个项目.

经验教训: 当真菌在西德尼的纤维素培养基上停止生长时,她不得不想出替代方法. “研究并不总是能按计划进行,所以说‘这行不通’是件好事. 澳彩网怎么能换一种方式呢?“Sydnie评论. 我跟苏珊修女说,她会说,“这都是研究的一部分,你没做错什么。. 这只是其中的一部分. 西德尼也很喜欢利用实验设备积累经验, 学习进行pcr和制作生长介质.

未来目标和兴趣: “这个项目也帮助我了解了自己,”西德尼回忆道. “没有什么比在微生物实验室工作更让我享受的了.她喜欢解决问题和进行研究, 她正在探索微生物学或公共卫生的研究生课程,重点是传染病控制.

染色质能保护DNA免受化学物质的破坏吗? 

Dr. 金斯伯格和朱莉安娜·罗顿多

Dr. 金斯伯格和朱莉安娜·罗顿多

学生研究员: 朱莉安娜·罗顿多,22岁,生物学专业

项目: 染色质将长DNA分子包裹成紧密的线圈,可以与细胞核相匹配. 染色质的结构可以由致密变为膨大, 会影响DNA复制和基因表达.

浓缩的染色质保护DNA,阻止大多数蛋白质进入它. 朱莉安娜和她的导师,丹·金斯伯格博士.D., 把生物学教授, 想知道酵母菌株中的染色质是否也能保护DNA免受破坏.

朱莉安娜将不同的试剂添加到两个酵母培养样品中,以改变酵母的染色质结构. 一个试剂, 农药, 染色质被分解并打开, 另一种试剂保护染色质并保持染色质紧密. 然后朱莉安娜将两个样本暴露在两种不同的破坏dna的致癌物中, 将培养基置于生长培养基上, 数了数生长的酵母菌群.

她假设致癌物会对开放染色质的培养产生更大的破坏. “这些板块的增长应该会减少,“朱丽安娜说, 因为染色质打开试剂可以让破坏性试剂更直接地接触到DNA(从而杀死细胞).“相反, 朱莉安娜预计经过染色质保护试剂处理的平板会显示出更多的酵母菌落生长, 因为它们的DNA应该被屏蔽并允许繁殖. “通过将数据输入Excel, 澳彩网可以画出蜂群的数量来看看结果是否符合预期,朱丽安娜说.

为什么它很重要: 到目前为止, 酵母生长的差异表明,染色质似乎使DNA对损伤不那么敏感. 这一发现可能有助于为在细胞暴露于有害化学物质时保持染色质紧密状态以保护DNA的治疗铺平道路.

经验教训: 除了了解染色质的结构, 朱莉安娜学会了新的实验室技术, 设备和协议. 她也积累了使用Excel进行数据收集和分析的经验.

未来目标和兴趣: 朱莉安娜今年将继续她的项目, 研究染色质如何保护DNA免受其他破坏物质的侵害. 起初,朱莉安娜认为研究工作很可怕. “我真的很享受, 这不是我预料到的, 我真的很期待来实验室做研究. 展望我的职业生涯, 我想成为一名基因顾问, 我还可以选择以前没有考虑过的研究职位.”

不同的塑料是由什么材料制成的呢?

Dr. 张和Ilyse Gorman

Dr. 张和Ilyse Gorman

学生研究员: 伊利丝·戈尔曼,22岁,化学和中学教育专业

项目: Ilyse正致力于通过研究塑料分子对红外能量的反应来识别不同颜色和塑料类别的成分. “当红外能量击中分子时,分子有不同的振动状态,”Ilyse解释说. 它们的振动能可以用图上的峰来表示, 每个分子都有一个独特的“指纹”峰,Ilyse用它来确定塑料中的材料.

张江岳(卢娜)博士.D.她是化学教授,也是IHM博士罗斯·穆里根修女.D., 助理化学教授, 邀请Ilyse参与这个项目,并帮助她获得克莱尔布思卢斯本科生研究澳彩网APP下载奖, 为从事科学和教育的妇女提供的补助金.

Ilyse在这个项目中使用了两台不同的机器, 瑞瓦拉曼光谱仪, 本科实验室的新仪器, 和红外光谱仪, 两者都利用红外能量与分子相互作用. “拉曼光谱和红外光谱相辅相成, 因为每一种都能探测到一些相同但又不同的振动能量区域,罗斯修女说. Ilyse正在用红外光谱仪比较两台机器的图像, 一个更常用的工具, 为了证实她对她所分析的塑料类型的猜测.

“我也有一些未知的塑料制品,我正在机器中检查,看看我是否能找出这些是什么,”Ilyse说. 她可以比较已知塑料和未知塑料的图表,看看它们的峰值是否匹配,并指出哪些分子可能存在于未知塑料中.

为什么它很重要: “快速识别塑料的能力, 以非破坏性的方式, 对回收利用和法医学有用吗,罗斯修女评论道. 并不是每一种塑料上都印有可回收编号, 设备需要知道如何分类和处理这些材料. 有些塑料很容易回收利用, Ilyse说, 而其他的, 如聚氯乙烯, 必须经过特殊的过程来分解成分并安全处理有毒的副产品吗. 法医科学家还可以通过识别犯罪现场的塑料制品来帮助他们收集证据.

经验教训: Ilyse学会了使用一个绘图程序 批量处理 大量的数据,将其转换成一种简化的格式进行分析. 她还在编写一个实验室程序,供法医科学专业的本科生学习测试和分类塑料. 学生们将使用光谱仪分析已知和未知的塑料, 比较结果,找出未知物质中的分子.

未来目标和兴趣: 伊利斯说,她的研究工作激励她让她未来的高中化学学生开始做小项目,以获得一些早期经验. “我想在他们上大学之前让他们记住做研究的想法, 这样他们就能更早开始考虑了,“Ilyse反映. “这让他们在教育上更加独立.”

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