Harnessing the Propulsive Force of Microalgae with Microtrap to Drive Micromachines.

Microorganisms possess remarkable locomotion abilities, making them potential candidates for micromachine propulsion. Here, the use of Chlamydomonas Reinhardtii (CR) is explored, a motile green alga, as a micromotor by harnessing its propulsive force with microtraps. The objectives include developing the microtrap structure, evaluating trapping efficiency, and investigating the movement dynamics of biohybrid micromachines driven by CR. Experimental analysis demonstrates that trap design significantly influences trapping efficiency, with a specific trap configuration (multi-ring structure with diameters of 7 µm - 10 µm - 13 µm) showing the highest effectiveness. The micromachine empowered with two CRs facing the same direction exhibits complex, random-like motion with yaw, pitch, and roll movements, while the micromachine with four CRs in a circular position each facing the tangential direction of the circle demonstrates controlled rotational motion. These findings highlight the degree of freedom and movement potential of biohybrid micromachines.

Changes in repair pathways of radiation-induced DNA double-strand breaks at the midblastula transition in Xenopus embryo.

Ionizing radiation (IR) causes DNA damage, particularly DNA double-strand breaks (DSBs), which have significant implications for genome stability. The major pathways of repairing DSBs are homologous recombination (HR) and nonhomologous end joining (NHEJ). However, the repair mechanism of IR-induced DSBs in embryos is not well understood, despite extensive research in somatic cells. The externally developing aquatic organism, Xenopus tropicalis, serves as a valuable model for studying embryo development. A significant increase in zygotic transcription occurs at the midblastula transition (MBT), resulting in a longer cell cycle and asynchronous cell divisions. This study examines the impact of X-ray irradiation on Xenopus embryos before and after the MBT. The findings reveal a heightened X-ray sensitivity in embryos prior to the MBT, indicating a distinct shift in the DNA repair pathway during embryo development. Importantly, we show a transition in the dominant DSB repair pathway from NHEJ to HR before and after the MBT. These results suggest that the MBT plays a crucial role in altering DSB repair mechanisms, thereby influencing the IR sensitivity of developing embryos.

Production of alcohol by simultaneous saccharification and fermentation of low-grade wheat flour

Dois lotes de amostras de resíduo de farinha de trigo com teor reduzido de amido, especificamente designadas como amostra 1 (LG1) e amostra 2 (LG2), foram utilizados como substrato para fermentação alcoólica. Inicialmente as amostras foram hidrolisadas utilizando-se diferentes concentrações de alfa- ou beta-amilase, com o objetivo de otimizar a produção de açúcares fermentáveis; a enzima alfa-amilase apresentou melhor desempenho. O processo simultâneo de sacarificação e fermentação foi conduzido logo após a hidrólise do amido, em um fermentador com volume de 2 L; o meio contendo amido hidrolisado foi inoculado com amiloglucosidase (enzima utilizada para sacarificação) e levedura de panificação desidratada (para fermentação), simultaneamente. Amostras do meio de fermentação foram retiradas regularmente para análise dos teores de glucose, maltose, açúcares redutores e etanol. O teor de Adenosina Tri-Fosfato (ATP) também foi analisado. O açúcar glucose foi completamente consumido no início da fermentação, tanto no caso da amostra LG1, quanto LG2, sendo que a produção de etanol no caso de LG1 (38.6 g/L) foi superior aquela obtida com LG2 (24.9 g/L). A produção máxima de ATP foi observada no início do processo. A amostra LG1 apresentou um maior potencial como substrato para a produção de etanol.