生物和化学研究:真菌种群，dna保护染色质和塑料成分

今年夏天，三个 本科 学生们正着手进行科学研究——培养真菌, 研究酵母DNA，观察分子的运动. Immaculata的 生物学 和 化学 教授们与这三名学生讨论了可能的研究课题，并在学生们提出假设时提供指导, 制定并遵循研究程序并收集数据. 学生们正在为他们的简历积累有用的经验，并完善他们的职业目标和研究生学习计划.

什么样的真菌生长在校园堆肥?

学生研究员: 悉尼·帕内塔，22年，生物专业

项目: 在堆肥, 微生物和真菌把固体有机物分解成植物生长所需的可用物质. 堆肥方法和堆肥成分等因素会导致不同类型的真菌群落生长.

生物学教授苏珊·克罗宁修女，硕士，博士.D., 通过堆积树叶产生堆肥, 草, 蛋壳和蔬菜废料放入垃圾箱并定期搅拌，以促进分解. 西德尼用棉签从堆肥箱中提取样本. 然后，她用棉签擦拭显示有正在生长的生物的培养皿，并对培养皿进行培养，以观察真菌种群会发展出什么.

最初, 西德妮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, 增强植物细胞壁的坚硬物质, 植物材料分解成堆肥必须降解吗. 西德尼转而使用一种更普通的酵母培养基, 蛋白胨和葡萄糖, 是什么为真菌生长提供了理想的环境.

悉尼从她的样本中提取真菌DNA， 然后进行 聚合酶链反应(PCR), 它能将一小部分DNA扩增成许多副本. 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.

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

雪妮把真菌样本放在实验室的冰箱里这样一旦她鉴定出来, 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: 当真菌在悉尼的纤维素培养基上停止生长时，她不得不想出替代品. “研究并不总是按计划进行，所以说‘这行不通’是件好事. 澳彩网怎么能换个方式呢?’”西德尼评论道. 我跟苏珊修女谈过，她会说:“这都是研究的一部分，你没有做错什么。. 这只是事情的一部分. 西德尼还喜欢获得实验设备的经验, 学习pcr和培养培养基.

未来目标和兴趣: “这个项目也帮助我了解自己，”西德尼反思道. “没有什么比在微生物实验室更让我享受的了.她喜欢解决问题和进行研究, 她正在研究微生物学或公共卫生方面的研究生课程，重点是传染病控制.

染色质能保护DNA免受有害化学物质的伤害吗? 

学生研究员: 朱莉安娜·罗通多22年，生物学专业

项目: 染色质将长DNA分子包裹成紧密的线圈，可以装入细胞核内. 染色质的结构由致密变为膨大, 会影响DNA复制和基因表达.

浓缩染色质保护DNA，阻止大多数蛋白质进入DNA. 朱莉安娜和她的教师导师丹·金斯伯格博士.D., 生物学副教授, 他想知道酵母菌中的染色质是否也能保护DNA免受破坏.

朱莉安娜在酵母培养物的两个样品中加入了不同的试剂，以改变酵母的染色质结构. 一个试剂, 农药, 拆开并打开染色质, 另一种试剂保护染色质，使其保持致密. 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, 把培养物放在生长培养基上, 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物造成更大的损害. “这些板块应该表现出较小的增长,朱莉安娜评论道, “因为染色质打开试剂应该允许破坏试剂更直接地接触DNA(杀死细胞)。.“相反, 朱莉安娜预计，用染色质保护试剂处理过的培养皿会显示出更多的酵母菌菌落生长, 因为它们的DNA应该被保护起来，并被允许繁殖. “通过将数据放入Excel, 澳彩网可以画出蜂群数量的曲线图，看看结果是否与预期相符,朱莉安娜说.

为什么重要: 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治疗铺平道路，使染色质保持致密状态，以在细胞暴露于有害化学物质时保护DNA.

经验教训: 除了了解染色质的结构, 朱莉安娜学习了新的实验室技术, 设备和协议. 她还积累了使用Excel收集和分析数据的经验.

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免受其他破坏因子的伤害. 起初，朱莉安娜认为研究工作会令人生畏. “我真的很喜欢, 这不是我预料到的, 我真的很期待来到实验室做研究. 展望我的职业生涯, 我想成为一名遗传咨询师, 还有一些我以前没有考虑过的研究职位选择.”

不同的塑料是由什么材料构成的?

学生研究员: 伊莉丝·戈尔曼22岁，化学和中等教育专业

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分类的塑料成分. Ilyse解释说:“当红外能量撞击分子时，分子具有不同的振动状态. 它们的振动能量可以用图上的峰来表示, 每个分子都有一个独特的“指纹”峰，伊利斯用它来确定塑料中的材料.

张江玥，博士.D.罗斯·穆里根修女，硕士，博士.D., 化学副教授, 邀请伊莉丝参与这个项目，并帮助她获得克莱尔·布斯·卢斯本科生研究澳彩网APP下载奖, 为科学和教育领域的女性提供的资助.

Ilyse在这个项目中使用了两台不同的机器, 瑞瓦拉曼光谱仪, 本科生实验室的新仪器, 以及红外光谱仪, 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是相辅相成的, 因为它们都能探测到一些相同但也不同的振动能量区域,罗斯修女说. 伊利斯正在比较两台机器的图像，并使用红外光谱仪, 一个更常用的工具, 来确认她对正在分析的塑料类型的猜测.

“我还有一些未知的塑料制品，我正在用机器检查，看看是否能弄清楚它们是什么,伊利丝说. 她可以比较已知塑料和未知塑料的图形，看看它们的峰值是否匹配，并指出哪些分子可能在未知塑料中.

为什么重要: “快速识别塑料的能力, 以非破坏性的方式, 对回收利用和法医科学有用吗,罗斯修女评论道. 并不是每一种塑料都印有回收编号, 设施需要知道如何分类和处理材料. 有些塑料很容易回收, 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和安全处理有毒副产品. 法医科学家也可以从识别犯罪现场的塑料中受益，以帮助他们收集证据.

经验教训: Ilyse已经学会使用绘图程序 批量处理 大量的数据，它变成一个精简的格式进行分析. 她还为本科法医学学生编写了一个实验程序，以学习测试和分类塑料. 学生将使用光谱仪分析已知和未知的塑料, 比较结果并识别未知物质中的分子.

未来目标和兴趣: 伊丽丝说，她的研究工作启发了她，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. “我想让他们在上大学之前就有做研究的想法, 这样他们就能更快地开始思考,伊利丝想道. “这让他们在教育中更加独立.”