مقالة منهجية

إنتاج جسيمات شبيهة بالفيروسات في بكتيريا E. coli المعدلة وراثياً

47 مشاهدة

⸱

سبتمبر 30, 2026

في هذه المقالة

الملخص

تعبير Qβ امسح منطقة العمل بمزيج 1:1 من المبيض والإيثانول. قم بتحضير مزرعتين بادئتين بحجم 3 مل في بيئة معقمة عن طريق إضافة مستعمرات منفردة من بكتيريا E. coli BL21(DE3) إلى 3 مل من وسط Super Optimal Broth (SOB) في بيئة معقمة. يتم الإنماء على هزاز بسرعة 250 دورة في الدقيقة في غرفة درجة حرارتها 37 درجة مئوية ورطوبتها النسبية (rH) 0% طوال الليل. تلقيح المزرعة البادئة في وسط SOB: ارفع المزرعتين البادئتين (3 مل) من على الهزاز، وفي بيئة معقمة، صب كل مزرعة بادئة في واحدة من قارورتين إرلنماير مائلتين (baffled Erlenmeyer flasks) سعة 2 لتر تحتوي كل منهما على 1 لتر من وسط SOB الطازج. ضع الأوساط الملقحة على هزاز بسرعة 250 دورة في الدقيقة في غرفة درجة حرارتها 37 درجة مئوية ورطوبتها النسبية 0%. قم بإنماء البكتيريا على الهزاز بسرعة 250 دورة في الدقيقة في غرفة درجة حرارتها 37 درجة مئوية ورطوبتها النسبية 0% حتى تصل الكثافة الضوئية (OD600) إلى 0.9-1.0. أضف 1 مل من isopropyl β-D-1 thiogalactopyranoside (IPTG) بتركيز 1 مولار باستخدام ماصة P1000 لتحفيز التعبير البروتيني. اترك الأوساط على الهزاز بسرعة 250 دورة في الدقيقة في غرفة درجة حرارتها 37 درجة مئوية ورطوبتها النسبية 0% طوال الليل. ارفع الأوساط من على الهزاز في صباح اليوم التالي وقم بطردها مركزياً باستخدام زجاجات سعة 1000 مل عند 20,621 × g لمدة ساعة واحدة عند درجة حرارة 4 درجة مئوية لحصاد الخلايا. تخلص من السائل الطافي واجمع كتلة الخلايا المترسبة. صب السائل الطافي في قارورة تحتوي على حوالي 5 مل من المبيض لقتل البكتيريا، حيث تُعتبر هذه نفايات. استخدم ملعقة كشط (spatula) لكشط كتلة الخلايا من قاع زجاجة الطرد المركزي وضع الكتلة في أنبوب طرد مركزي سعة 50 مل. تشن، ز.، وآخرونتحضير جسيمات شبيهة بالفيروسات مـُفلورة ومـُبـيغـيـلـة مُـحـفـزة بالاقتران باستخدام كيمياء ثنائي برومو مالييميد-ثنائي الكبريتيد. مجلة التجارب المرئية (J. Vis. Exp.) (2018)

يوضح هذا الفيديو طريقة التعبير الخاضع للتحكم عن بروتين الغلاف للفاج Qβ في بكتيريا E. coli المعدلة هندسياً. وتتجمع البروتينات الناتجة ذاتياً لتشكل جسيمات شبيهة بالفيروسات، والتي يتم حصادها لعمليات الاقتران الحيوي اللاحقة.

البروتوكول

تعبير Qβ

  1. امسح منطقة العمل بمزيج من المبيض والإيثانول بنسبة 1:1.
  2. حضّر مزارع بدائية بحجم 3 mL عدد اثنتين في بيئة معقمة عن طريق إضافة مستعمرات مفردة من E. coli BL21(DE3) إلى 3 mL من وسط Super Optimal Broth (SOB) في بيئة معقمة.
  3. قم بالتحضين على جهاز هزاز بسرعة 250 rpm في غرفة درجة حرارتها 37 °C ورطوبة نسبية (rH) بنسبة 0% طوال الليل.
  4. تلقيح المزرعة البدائية في وسط SOB:
    1. انقل كلتا المزرعتين البدائيتين بحجم 3 mL من جهاز الهزاز، وفي بيئة معقمة، صب كل مزرعة بدائية في واحدة من قارورتي إرلنماير (Erlenmeyer flasks) مجهزة بحواجز وسعة 2 L تحتوي كل منهما على 1 L من وسط SOB الطازج.
    2. ضع الأوساط الملقحة على جهاز هزاز بسرعة 250 rpm في غرفة درجة حرارتها 37 °C ورطوبة نسبية 0% rH.
  5. نمّ البكتيريا على جهاز هزاز بسرعة 250 rpm في غرفة درجة حرارتها 37 °C ورطوبة نسبية 0% rH حتى تصل قيمة OD600 إلى 0.9–1.0.
  6. أضف 1 mL من 1 M isopropyl β-D-1 thiogalactopyranoside (IPTG) باستخدام ماصة P1000 لتحفيز التعبير البروتيني.
  7. اترك الأوساط على جهاز الهزاز بسرعة 250 rpm في غرفة درجة حرارتها 37 °C ورطوبة نسبية 0% rH طوال الليل.
  8. أزل الأوساط من جهاز الهزاز في صباح اليوم التالي وقم بطردها مركزياً باستخدام زجاجات سعة 1000 mL عند 20,621 × g لمدة 1 h عند 4 °C لحصاد الخلايا.
  9. تخلص من الطافي واجمع الراسب الخلوي.
    1. صب الطافي في قارورة تحتوي على حوالي 5 mL من المبيض لقتل البكتيريا؛ حيث تُعد هذه المواد نفايات.
    2. استخدم ملعقة مسطحة (spatula) لكشط الراسب الخلوي من قاع زجاجة جهاز الطرد المركزي وضع الراسب في أنبوب طرد مركزي سعة 50 mL.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
مرق LB (Miller)EMD Millipore1.10285.0500 
تريبتون، مسحوقResearch Products InternationalT60060-1000.0 
مستخلص الخميرة، مسحوقResearch Products InternationalY20020-1000.0 
كبريتات المغنيسيوم اللامائيةP212121CI-06808-1KG 
كلوريد الصوديوم (بلوري/معتمد من ACS)Fisher ScientificS271-10 
كلوريد البوتاسيومFisher ScientificBP366-500 
نظام تنقية المياه Elga PURELAB Flex 3Fisher Scientific4474524 
فوسفات البوتاسيوم أحادي القاعدةFisher ScientificBP362-1 
فوسفات البوتاسيوم ثنائي القاعدة اللامائيةFisher ScientificP288-500 
إيزوبروبيل β-D-1-thiogalactopyranoside (IPTG)Sigma AldrichI6758-1G 
زجاجات طرد مركزي Nalgene مع أغطية، بوليمر مشترك البولي بروبيلينThermo Scientific3141-0250 
هزاز مداري VWR Os-500VWR Scientifc Products14005-830 
ماصة P1000 PipetmanGilsonF123602 
أنبوب طرد مركزي مخروطي Falcon سعة 50 mLFisher Scientific14-432-22 

الوسوم

عاثيات Q Betaتعبير بروتين الغلافمحفز T7مشغل Lacالتجميع الذاتي للبروتينالحث بـ IPTGتنقية كعكة الخلاياالطرد المركزي