海洋发光细菌中发光操纵子的表达

摘要

来源： Brodl, E., 等. 原位 生物发光细菌细胞密度与光发射的测量及相关性分析 视频实验杂志 1 (2018)

本视频展示了海洋生物发光细菌的培养，以观察群体感应介导的发光操纵子激活，从而实现对基因表达和发光的实时监测，用于微生物通讯和基因调控的研究。

方案

1. 细菌生物发光菌株的表达

注意：细菌发光菌株需要特定的培养基/人工海水培养基以供生长和发光。

1. 制备人工海水培养基，该培养基由两种分别配制的组分组成。​
   注意：以下用量适用于1 L液体培养基或1 L琼脂培养基。
   1. 配制人工海水培养基时，称取以下盐类：28.13 g NaCl（氯化钠）、0.77 g KCl（氯化钾）、1.60 g CaCl₂ · 2H₂O（二水合氯化钙）、4.80 g MgCl₂ · 6H₂O（六水合氯化镁）、0.11 g NaHCO₃（碳酸氢钠）以及3.50 g MgSO₄ · 7H₂O（七水合硫酸镁）。
   2. 加入1 L蒸馏水并溶解所有组分。
   3. 配制LB（Luria-Bertani）培养基时，称取以下成分：10 g酵母提取物、10 g蛋白胨，若用于制备琼脂平板，则额外加入20 g琼脂。
   4. 加入250 mL自来水并溶解各成分。
   5. 将上述两种培养基分别在121 °C条件下高压灭菌20分钟。
   6. 对于琼脂平板，高压灭菌后立即混合250 mL LB培养基与750 mL人工海水培养基，并制备平板。
   7. 对于液体培养基，可在高压灭菌后立即或冷却后，将250 mL LB培养基与750 mL人工海水培养基混合。
      注意：人工海水培养基可能因盐类析出而变得浑浊。
2. 将发光细菌菌株划线接种于人工海水培养基琼脂平板上，在24–30 °C条件下过夜培养。
   注意：细菌菌种的长期保存通常通过冷冻甘油菌种实现。由于解冻后存在生长滞后期，使用前应先将菌种划线接种于琼脂平板上，以确保所有菌株起始状态一致，再用于液体培养。
3. 挑取平板上的单菌落接种至100 mL人工海水培养基中，制备过夜培养物（ONC）。将ONC置于摇床培养箱中，在24–30 °C、120 rpm条件下过夜培养。
4. 取8 mL过夜培养物接种至800 mL人工海水培养基中。
5. 将细菌培养物置于摇床培养箱中，在24–30 °C、120 rpm条件下继续培养。
   注意：发光细菌的发光强度随温度变化显著。根据特定菌株发光机制的不同，发光通常在接种后约1–6小时内开始。
6. 观察细菌培养物，直至其开始发光（约1–6小时）。
   注意：根据实验目的不同，可继续培养至次日再收获细胞，或持续振荡培养直至发光停止。细胞收获及目标蛋白纯化可按标准操作流程进行。

材料

本文使用的材料清单

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多功能标准培养摇床	Infors AG