新景實驗室在去年時接到一些質粒提取的技術服務,其中有相當一部分是低拷貝質粒的細菌,這些細菌過夜培養后(OD600=3.2)的每毫升菌液一般只能提到2微克左右的質粒。就是說如果我們需要提取2mg的質粒,我們就需要培養1L以上的菌液來提取,但這只是在100%提取效率的理論狀態下所需的量,而實際操作中是不可能達到100%地提取到所有的質粒,一般最多能得到80%-90%的提取率,我們先看一下下表數據:
1、2為3ml細菌進行質粒小提,60μl洗脫得到的質粒DNA;3、4為100ml細菌進行質粒中抽,2ml洗脫得到的質粒DNA;5、6是2ml質粒中抽的DNA溶液進行DNA濃縮,100μl洗脫得到的質粒DNA。
從上表可以看到我們用100ml菌液進行一次質粒中抽,只能得到115μg左右的高濃度質粒DNA,就是說我們要提2mg的質粒就需要培養2L左右的菌液,要進行20次左右的質粒中抽。這樣不僅耗時長,而且成本高,效率低,那么怎樣才能提高低拷貝質粒的提取效率呢?
小編通過查找文獻發現一種可以提高低拷貝質??截悢档姆椒ǎ褪窃诩毦幱趯瞪L中期的時候加入氯霉素,因為氯霉素會抑制蛋白質合成,從而抑制細菌的繁殖,但是卻不會抑制細菌的質粒合成,故此時細菌中的質粒仍可以復制合成。
為了驗證,小編做了一些實驗,首先挑取單菌落至5ml菌液中(2支),加入對應抗生素,37℃220rpm 培養2-3h,將兩支菌液各全部轉入300ml含相應抗生素的菌液中37℃220rpm 培養6-8h,此時細菌進入對數生長中期,然后向其中一瓶加入氯霉素至終濃度為170μg/ml,兩瓶菌液37℃220rpm 繼續培養12-16h左右。
然后取3ml菌液各兩支以及相同干重量細菌各兩支,編上編號,進行質粒DNA小提,60μl洗脫得到的質粒DNA并測OD,結果如下表:
1、2為3ml正常培養的菌液,3、4為3ml含氯霉素的菌液,5、6為5mg干重正常培養的菌體,7、8為5mg干重含氯霉素的菌體。
從上表中我們可以看出,在相同菌液量的時候,質粒DNA總量并無多大提高,而在相同菌體干重下卻有很大的提高,這是因為氯霉素抑制細菌生長繁殖導致每毫升菌液中細菌少,又因為氯霉素不會抑制質粒DNA的復制合成,所以相同細菌個數下質粒DNA量提高了。
在這個實驗中我們必須注意幾點:
1. 細菌必須是含松弛型低拷貝質粒DNA,如果是嚴緊型細菌,就不能用這種方法,因為這種質粒DNA的復制是隨著細菌染色體復制而復制合成的;
2. 細菌必須在細菌的對數生長中期加入氯霉素,因為過早加入時,細菌量太少,無法太多的細菌用以提取質粒DNA,而超過這個時期,細菌量過多,菌量達到飽和,部分菌體停止復制合成質粒DNA,此時加入氯霉素,效果已經不明顯了;
3. 在細菌培養的操作過程中要保證無菌操作,避免雜菌污染;
好了,今天的新景實驗室:分子生物百科就到這里了,希望今天的內容能對大家今后提取低拷貝質粒有所幫助,我們下期再見??!
2016年3月11日
新景生物實驗室