媒体和试剂用于培养微生物的工作时,必须实行无菌技术,以确保污染降到最低。多种电镀方法通常用于隔离,传播,或列举细菌和噬菌体,所有这些都纳入程序,维护实验材料的无菌。
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媒体和试剂用于培养微生物的工作时,必须实行无菌技术,以确保污染降到最低。多种电镀方法通常用于隔离,传播,或列举细菌和噬菌体,所有这些都纳入程序,维护实验材料的无菌。
微生物是创造无处不在实验室中的可能污染来源,无生命表面上。实验的成功依赖于科学家消毒工作台面和设备,以及防止接触表面非无菌消毒仪器和解决方案的能力。在这里,我们提出几个电镀经常在实验室中用于隔离,传播,或枚举微生物,如细菌和噬菌体的方法步骤。所有五个方法采用无菌技术,或程序,维护实验材料的无菌。描述的过程包括:(1)条纹电镀细菌培养分离单菌落,(2)倒入电镀,(3)传播电镀枚举可行的细菌菌落,(4)软琼脂覆盖隔离噬菌体和枚举斑块,( 5)副本电镀转移细胞从一个板块向另一个在相同的空间格局。这些程序可以在t他实验室长凳上,只要涉及非致病微生物菌种(生物安全等级1,BSL-1)。如果BSL-2有机体的工作,那么这些操作必须在生物安全柜。咨询中的微生物和生物医学实验室生物安全的最新版本(BMBL)以及感染性物质的材料安全数据表 (MSDS),以确定生物危害的分类,以及问题中的微生物所需要的安全防范措施和防护设施。可从保持特定组织,如美国菌种保藏中心 (ATCC)的研究调查,公司,集合菌株和噬菌体股票。它被推荐用于学习各种电镀方法时,非致病性菌株。在本协议中所述的程序之后,学生应该能够:
1。准备一个安全和无菌工作区
2。连续板程序:使用象限法的菌落分离
连胜板程序设计,通过简单的机械分离纯培养的细菌,或殖民地,从混合种群隔离。单一的殖民地组成的数以百万计的细胞或在琼脂平板上( 图1)集群中成长。一个单细胞,是一个殖民地,不像肉眼可见。从理论上讲,在一个殖民地的所有细胞都来自一个单一的细菌最初存入板,并因此被称为克隆,或基因完全相同的细胞群。
与连胜板的过程中,细胞的混合物在半固体琼脂的营养培养基的培养皿的表面等,越来越少的细菌传播细胞被存放在介质表面上相距甚远点,孵化后,发展成殖民地。将这里描述为从细胞混合物分离单菌落象限法。
3。倒入盘中的程序:混合样品中细菌细胞计数
这种方法通常是使用d来计算混合样品中微生物的数量,这是添加到熔融琼脂培养基,其凝固前。均匀分布在整个固体培养基时适当稀释样品镀殖民地的过程的结果。这种技术被用来执行可行的平板计数琼脂和琼脂表面上的单盘内的菌落形成单位的总数,其中枚举。可行的平板计数提供科学家一个标准化的手段,产生生长曲线,计算样品镀管细胞的浓度,并探讨各种环境或细菌细胞的存活或生长速度生长条件的影响。
4。扩散板程序:离散菌落计数板,富集,选择,或筛选的形成
这种技术通常被用来在一个小的样本量,分散在琼脂平板表面,形成离散分布在琼脂表面均匀地镀适当的细胞浓度时的殖民地中独立的微生物。此外,使用这项技术可行的平板计数,菌落总数,其中星上形成单位乐板枚举,用来计算从该样本被镀管细胞的浓度,扩散电镀日常使用中富集,选择和筛选实验。这三个实验的结果通常是相同的板计数,离散殖民地分布在整个琼脂表面形成的。然而,我们的目标是,以确保所有活细胞形成菌落。相反,只有那些细胞内的人口,有一个特定的基因型增长。如果最终目标是殖民地隔离作进一步的分析,因为菌落生长在琼脂表面上通俗易懂,过程可能会受聘在枚举实验倒板技术的扩散板,而他们成为镶嵌在琼脂倾板程序。
在这里描述的扩散板程序有两种策略。第一个(方法A)涉及使用一个转盘,玻璃或金属ROD形像曲棍球棒。第二个(方法B),简称为“科帕卡巴纳方法”,涉及摇预消毒的玻璃珠。既方便,甚至蔓延整个琼脂表面的细胞。
方法A:传播与一个转盘,玻璃或金属棒电镀
方法B:扩电镀玻璃珠:“科帕卡巴纳法”
5。软琼脂覆盖程序:形成斑块(斑块检测噬菌体的分离与计数)
这种方法通常用于检测和量化噬菌体(噬菌体),或细菌病毒,范围在100至200纳米大小。电子显微镜是需要看个人的噬菌体颗粒。然而,存在感染的噬菌体颗粒可以检测琼脂平板上的斑块 ( 图7A)。噬菌体不能复制的细菌细胞以外的主机,所以传播1三维检测需要镀前混合噬菌体和宿主细胞在一起。为软琼脂覆盖过程中,体积小,一般在50μL到200μL范围噬菌体悬浮液,配发到管含有约10 8个细菌(宿主细胞)被均匀地分散在2.5-3.0毫升软(0.5至0.7%[W / V),营养琼脂融化。由此产生的混合物倒在硬盘(1.5至1.9%[W / V)营养琼脂平板表面。板震撼,足以确保在软琼脂覆盖整个硬盘琼脂表面。然后板被放置在一个水平面上,直到顶端琼脂层有时间巩固和随后可放置在孵化器。
随着时间的推移,阴天悬挂的细菌细胞,称为草坪 ,成为整个软琼脂培养基( 图7B)可见。斑块形成噬菌体感染细菌细胞之一,在次复制E细胞,然后溶解细胞释放子代噬菌体多达100个(又名突发大小 )。软琼脂扩散到新的噬菌体颗粒,细菌感染裂解细菌细胞周围地区。经过多个周期的感染和裂解,阴天,在软琼脂细菌细胞悬液消失,留下了结算的区域,被称为牌匾。每个斑块包含超过10 9噬菌体颗粒,所有的基因完全相同的原感染的噬菌体颗粒。因为从一个单一的噬菌体粒子产生斑块,导致斑块形成单位(PFU),可算和原的浓度,或滴度的噬菌体悬液,可以计算。这种类型称为斑块检测的实验,也提供科学家产生一步生长曲线,调查宿主范围的特异性,并转导的细菌细胞遗传实验的标准化手段。
板潜伏期之后,可以检查斑块。阴性对照应该有细菌草坪(斑块指示无孔)。斑块的大小,形状和整体外观方面有所不同。一个可以分离出噬菌体型异构混合物的斑块仔细冲压用无菌牙签一个斑块的中心转移接种到无菌的离心ţUBE含有100到1000肉汤或噬菌体缓冲液。使用相同的程序,如上所述,这种裂解可镀。至少需要3到6连续单斑块隔离是必要的,以确保已获得纯噬菌体。往往必须在大范围内(10 -1到10 -10)找到一个盘子上产生非重叠斑块的滴度稀释裂解。数量取决于斑块的大小而变化。
6。副本板程序:筛选突变体及营养缺陷型细胞转移
这种技术允许在主板二级板比较细胞的生长,可选择的表型的屏幕细胞产生的一种手段。首先,小学或主板接种细胞蔓延镀产生单菌落稀释,或将它们转移到网格标记指定的空间格局板。中学板含有与增长inhib媒体从主盘的菌落接种细胞缺乏特定营养itors或媒体。殖民地的空间格局再现,首先按主板一块天鹅绒。细菌细胞的天鹅绒坚持,因为他们有更大的比琼脂天鹅绒的亲和力。细胞的天鹅绒上的印记,然后被转移到多个辅助板作为主盘,反映了相同的殖民地模式与细胞的生长。换句话说,它更像是一个橡皮图章,从一个板块复制到另一个经济增长模式。这种技术是有利的,因为它允许同时进行筛选,在一次实验中的许多表型相对大量的殖民地。
7。清理的工作空间
8。代表结果
连续板技术。连胜电镀的一个示例应用程序如图1所示。这个程序是用来从混合细胞培养分离细菌菌落,是迄今为止最重要的技术掌握在微生物学和分子遗传学之一。每个殖民地代表的基因完全相同的细胞,是人口。对于许多下游应用领域,它必须开始与一个单一的殖民地或一个纯粹的细菌接种细胞从一个单一的殖民地媒体产生的文化。例如,殖民地内的单个细胞的形态,可以使用光学显微镜检查。从一个单一的殖民地开始了细胞培养分离出的基因组DNA测序小亚单位核糖体RNA基因的遗传特性,可以分配。和代谢特点,可谓细胞受到各种生理生化检测。只有通过执行这样的实验与纯培养可以是某些归因于某一特定微生物的性能。结果是没有遮挡,文化被污染的可能性。如果整个过程中保持连胜整个板块的细胞用于仪器的无菌技术可能会出现错误。忘记火焰循环或检索一个新鲜的牙签象限之间很难获得单菌落。一些细菌物种不能孤立,因为它们是依赖于合作组织具有一定的增长需求的另一个菌种的纯培养。这些生物体简称为syntrophs,可能只共培养条件下生长,所以殖民地(如果形成)总是将两个或两个以上的物种组成。在实验室中执行时遇到的另一个挑战条纹板程序是从环境样品的细菌细胞表现出偏离传统的实验室菌株,如大肠杆菌的生长特性大肠杆菌 。这种菌株可能产生殖民地丝状过的琼脂平板上的大断面的传播与分支机构(反对紧簇的细胞),钙化,从而由连胜板仪器渗透耐火材料,或由粘囊包围因此,个别殖民地不能看出端倪。这些特点使其很难净化连胜板技术的单菌落。
倒板技术。随着倒板技术,殖民地内形成的琼脂,以及表面琼脂培养基,从而提供了一种便捷的方式来计算样品中的活菌数。本程序是用在各种工业应用。例如,它是关键的废水TREatment厂,这是负责清理住宅,商业及工业物业以及农业做法所产生的废液(例如,污水,径流从风暴水渠),水样进行分析后,广泛的净化过程。重复使用在各种不同的方式处理过的废水(非饮用水) - 非粮食作物在农业灌溉,在住宅的卫生冲洗,工业冷却塔 - 所以它必须是免费的化学和微生物污染。必须净化饮用水(饮用水)根据EPA标准和使用微生物电镀列举具体的人类病原体的方法,使测试。 如图10所示,从细菌细胞产生的细菌菌落呈现在从公共饮水机收集水样。这是不大可能的细菌病原体产生这些殖民地饮用水净化措施;然而,微生物是每的地方,甚至非致病性菌株的污染,只能最小化,而不是完全消除。作为另一个例子,一家制药公司需要评估的微生物污染,或生物负荷的生产,储存和运输过程中的新药物,程度。通过采样过程中各个阶段的过程和使用倒板的电镀样品的药物,微生物负载,或污染细菌的数量,可以很容易地确定。预防措施,那么可以设计以减少或消除微生物污染。最常见的技术错误之一发生时,倒板技术是不足,导致融化的琼脂菌落聚集在一起,从而使平板计数不准确的样品混合。另一个常见的错误是浇注时,它是融化的琼脂太热,造成许多样品中的细菌细胞。这个错误也将影响平板计数的准确性号码,根据代表日Ë样品中菌落形成单位总数。
扩散板技术。扩散板技术是类似于倒板的过程,在其作为一种手段来执行可行的平板计数的效用。然而,因为使用的扩散板技术的殖民地,形成均匀分布整个琼脂培养基表面,从单个菌落的细胞可以被分离,并在随后的实验操作(例如,为连胜板或接种肉汤培养物)。在其中的扩散板技术是一个重要组成部分的三个常见的应用是富集,选择和筛选实验。在所有这三个应用程序,所需的细胞类型可以从混合物中分离出来,后来受到任何数量的生化,生理或遗传测试。
一个浓缩的实验涉及电镀中等混合文化或潜伏在E盘nvironmental内的微生物样本展示所需的代谢特性,生长特性,或行为,有利于增长的条件。这一战略不会抑制其他生物,但结果在生长所需的微生物相对于其他文化的人数增加。因此,形成一个浓缩铭牌上的殖民地,可能表现,反映了所需的基因型的表型特性。例如,如果你的目标是培养固氮菌从环境样本含有超过1000种不同的细菌种类的混合物,然后镀上缺乏氮介质的样品将丰富这些细菌能产生这种化合物使用提供一套固氮基因的代谢能力的氛围。
一个选择实验涉及的媒介,使CON只有那些细胞混合培养的电镀TAIN成长的基因或一个特定的基因组。这种类型的实验是在分子生物学实验室共同含有抗生素抗性基因的质粒转化菌株时。如果你的目标是培育重组细胞,或者是那些成功了质粒,然后镀上已与适当的抗生素浓度培养基样品将这些细胞表现出抵抗这种特定的药物选择。
筛选试验涉及电镀混合文化的媒介,让所有可行的细胞生长;然而,所需的基因型的细胞可以从其他的细胞根据其表型区分。再次,这种类型的实验是在分子生物学实验室共同表演时突变检测到质粒或克隆基因。一个典型的例子, 如图11所示,使用lacZ基因ENCO丁β-半乳糖苷酶,这种酶可以对细胞代谢X-Gal的(5 - 溴-4 - 氯-3 - 吲哚基-β - D-半乳糖苷),其天然底物,乳糖底物类似物。 X-Gal的裂解β-半乳糖苷酶的结果,不溶于水的蓝色产品。因此,如果介质中含有X-gal的,并包含一个野生型(功能)或突变(非功能)lacZ基因的细胞样本被镀上这种媒介,然后孵化野生型细胞窝藏功能的lacZ基因会出现蓝色色素的殖民地,而与非功能的lacZ基因突变的细胞就会出现为未染色(“白”)的殖民地。
最常遇到技术上的问题时,首先学习如何执行分散在琼脂表面细胞的扩散板技术是不均匀的。当使用一个转盘和玻璃棒,样品可能被吸收过快等殖民地板中心附近形成。 W母鸡做“科帕卡巴纳方法”,“玻璃珠是众说纷纭,而不是整个琼脂表面动摇。因此,许多殖民地一起成长的板块外缘。分布的殖民地,在任何情况下不提供完整的表面积的优势使细胞聚集在一起成重叠的菌落平板计数不准确的或不可行的细胞类型的区别和成长。
软琼脂覆盖技术 。可用于理货噬菌体数扩散板技术用于细菌菌落计数类似于一个过程。而30和300之间的细菌细胞在琼脂表面传播的菌数(CFU /毫升),100和400之间传染的噬菌体颗粒混合层内10 8 10 9菌斑计数宿主细胞(PFU /毫升)软琼脂遍布硬营养琼脂表面。除非证明,否则,人们普遍假定ţ帽子单个细菌细胞分裂和积累大量的基因完全相同的细胞,称为一个殖民地,在一个单一的集群。如前所述,这个假设是有效的,当细胞生长在束(即,对四分,链条,或集群)或显示,如胶囊,阻碍单菌落形成的生长特性。斑块形成一个类似的假设,每个斑块的代表活动的一个单一的噬菌体。这种说法是真实的,只有一个噬菌体感染细菌。如果多个噬菌体颗粒感染一个单一的细菌,会发生什么?这个问题涉及到噬菌体进行实验时,必须考虑的一个重要的统计参数 - 多重感染(MOI), - 描述传染病的噬菌体颗粒样品中的宿主细胞的数量比例。由于一些细胞吸附超过一个噬菌体,而其他细胞的吸附,只有一个或没有噬菌体,宿主细胞的人口被感染低MOI(≤1)TO减少将超过一个噬菌体颗粒感染一个细胞的概率。用人作为一个功能定义的蚀斑形成单位(PFU),避免这些并发症时斑块计数来计算的噬菌体股票的滴度。
斑块形态的变化, 如图12所示,为不同的噬菌体。一些噬菌体产生小斑块(A组),而其他产生大斑块(B组)。许多变量影响斑块大小。这是导致这种变化的技术原因。例如,完整的媒体和厚硬琼脂支持较大的斑块的发展,因为宿主细胞可以维持一个较长时间的噬菌体增长。电镀的宿主细胞的高密度(> 10 9 CFU每盘),将导致斑块大小的减少。使用低浓度的软琼脂将增加在软琼脂噬菌体颗粒扩散的速度,从而增加斑块的大小。记得第在这个扩散速度增加,可能会出现无意的,如果硬琼脂平板不完全干燥的,在菜凝结或多余的水分冲淡了在软琼脂覆盖。这种技术监督斑块大小为一个特定的噬菌体会产生不一致的结果。
斑块大小也关系到一个宿主细胞的活动,包括吸附效率,潜伏期的时间(时间跨度从噬菌体吸附到宿主细胞裂解),以及突发尺寸(后代的数量公布一个单一的感染)。异构的混合物,可观察到的斑块大小的噬菌体颗粒感染宿主细胞在细菌生长的不同阶段。例如,那些在早期指数阶段,使更多的子代噬菌体吸附比那些较大的斑块,吸附在后期指数阶段。作为一般规则,而溶原噬菌体形式混浊斑块裂解噬菌体产生明确的斑块。何wever,一些裂解噬菌体产生有趣的图案,如“靶心”,在如图12B所示牌匾。这些明确的斑块混浊的光环包围,因为这些细胞在斑块的边缘未完全溶解或可能是抗噬菌体感染。一个“靶心”的格局观察温带噬菌体是一个明确的环包围了浑浊中心的牌匾。这种形态反映的MOI和生理与宿主细胞裂解溶源性决定。当细胞被噬菌体感染,内政部低,细胞生长迅速,因为营养丰富;在一起,这有利于溶解增长。随着越来越多的细胞被溶解,内政部增加和明确的牌匾形式。溶原菌在中心的牌匾,然而,继续增长,因为他们的免疫混浊中心的一个明确的牌匾引起裂解。
斑块的检测与真核细胞病毒可以修改覆盖技术。在以同样的方式噬菌体草坪细菌细胞在软琼脂上形成斑块,真核细胞病毒形成单层细胞凝胶覆盖的斑块。单层是一个融合细胞生长在培养皿的表面相映成趣,互相接触,而不是成长在彼此之上表。开展这种类型斑块检测,病毒等分添加到真核细胞中的敏感膜。单层覆盖琼脂糖为基础的营养培养基 - 凝胶限制子代病毒从被感染的细胞释放到相邻的细胞在单层的蔓延。因此,一个球形区域,或斑块,产生包含受损细胞释放的病毒粒子。为了帮助可视化斑块染料,染色的活细胞可应用于细胞培养,提供感染和未受感染的细胞之间的对比。
软琼脂覆盖技术被用于实验斑块检测以外。首先,它是significant记住硬盘营养琼脂是一个支持矩阵,允许细菌的生长。其次,软琼脂用于覆盖可以有不同的营养成分比硬琼脂。这样,软琼脂可以作为不同的生长特性或代谢特性的实验菌株的一种手段。例如,叠加技术用于屏幕上的细菌降解纤维素(1982年Teather和木材)的能力。单菌落生长在非选择性中等硬软琼脂培养基含有0.1%(W / V),羧甲基纤维素(CMC)在硬琼脂表面传播。孵化后,板充斥着污渍,结算区,允许各地在软琼脂殖民地可视化。结算是由打破在中纤维素的细菌分泌的水解酶。最近,覆盖技术已被用于检测细菌抑制的methanoge的增长NIC古发现家畜的瘤胃(吉尔伯特等 2010)。从环境样品中的细菌株生长在坚硬的琼脂营养殖民地,然后用软琼脂含有的甲烷的文化叠加中等。孵化后,板块在菌落周围生长抑制区视察。这种方法确定菌株产生的甲烷在软琼脂抑制剂。
与软琼脂覆盖技术发生的最常见的技术错误,浇注融化的软琼脂,或者当它是太热或太爽了。如果实在太热,在介质混合细菌细胞就会被杀死镀前。如果是太爽了,然后将形成的软琼脂时,硬盘上的琼脂倒团块。在任何情况下,其结果将是最好的含糊不清或不可读。
副本板程序 。从一种类型的营养培养基转移文化到另一个测试增长的需求变得很费力,如果有超过只有少数菌株。副本电镀是一种方法,允许同时筛选大量的微生物。例如,诱变野生型细胞培养后,可以传播文化的板稀释获得单菌落板。主板中含有介质,支持包括所有细胞的生长的野生型prototrophs,其中合成生长所需的所有化合物,突变体营养缺陷型,携带基因突变在生物合成途径,使他们无法合成生长所必需的特定化合物。由电镀到一个完整的介质细胞的混合物,缺少的营养物质可以从环境。为了区分prototrophs和营养缺陷型,殖民地可以复制到一个最小的介质。只有prototrophs能够成长。由于主盘的空间格局保留,comparis对二级板与主板允许识别突变殖民地。以确定该化合物的突变体不再能够合成,殖民地可以复制到最小媒体辅以特定化合物(如氨基酸,碳源,维生素等)。这种方式,数百菌落可以在同一时间使用副本板程序筛选。可能出现的一个技术性错误使用琼脂平板,太湿,造成菌落涂片一起污染盘上的所有文化。这产生的结果是完全不可靠的。另一个技术性错误申请转让平绒细胞的辅助板时,压力太大。再次,二级板孵化后,由此产生的殖民地可能会重叠,而非营养缺陷型污染归因于生产增长的表型。
并非所有的野生型微生物物种prototrophs,所以副本-P可用于后期过程,同时屏幕的不同株野生型为特征的增长要求。在图13所示的“,的dabs”的细胞从四个不同的假单胞菌菌株接种一格标板包含完整的媒体称为YTA一式两份(A组)。菌株,然后被复制到三所中学的板(板乙,C和D)的基本培养基(MSA),辅以不同的碳源(乙酰胺,乳糖,甘氨酸),分别组成。结果表明,四个假单胞菌株( 绿脓杆菌和斯氏假单胞菌 )都不能在这三个碳源生长。作为对照,株复制YTA培养基,以确认细胞,整个过程转移到了第四盘。由于所有4株的YTA控制盘上的增长,增长不足系列中的前三个板块展出是可靠的。副本镀结果列于表1。常用的一个错误的解释作为一个积极的结果二次板成长的印记。例如,比较体育的表型绿脓杆菌到体育在MSA stutzeri +乙酰胺(B组)。后者显示印记的增长,这是一种消极的结果,可能会发生,如果从以前的板营养与母细胞转移。没有新的细胞生长发生,因为缺少的营养物质是不提供给子代细胞。这是很容易混淆与实际增长的印记。如有疑问,应重复实验使用一种替代方法,例如从小学到中学的媒体板条纹电镀细胞。

图1。板的一个殖民地的例子。粉红色的球板中心附近的殖民地是沙雷marcesc的ENS,革兰氏阴性,杆状在家庭肠杆菌Proteobacterium。由于其偏爱潮湿的环境,通常发现这种微生物生长在角落的浴缸,水槽盆,瓷砖灌浆,浴帘, 研究沙雷氏菌很容易识别,因为它产生一个红色的色素,称为灵菌。这个板块上的菌落生成连胜板技术,使用出现在第四象限后,潜伏期为24小时,在30°C的单菌落。其他三个象限表明在细胞发展成重叠的殖民地的琼脂表面上沉积的融合生长。

图2。仪器用于连胜板技术。从上到下,牙签(扁平不圆),线环,一个一次性的塑料环,和木棍。牙签是通常转移与广角端下来,然后用铝箔盖时,高压灭菌消毒,使用前的小玻璃烧杯。木棍被转移到18毫米的测试,然后高压灭菌消毒使用前管。

图3。(一)连续板技术,采用象限法。一个预消毒的循环,棒或牙签使用遍布一季度快速,流畅,背部和第四,从板中心的边缘的议案琼脂表面的样品。这个动作重复为每个板的四个象限。孵化之后,细胞的生长出现沿用来存放仪表板细胞的路径。使用这种技术在混合样品应导致细胞的分离机械单菌落在第四象限(参见图1为例)。被称为单菌落菌落形成单位(CFU)。 (B)当一个金属环条纹电镀,它必须使用本生灯火焰事先联系与接种或琼脂培养基消毒。回想一下,火焰最热的部分是蓝色锥尖。握住仪器的手柄,电线放置在循环3-4英寸的火焰。离开它足够长的线变成红色热。移动线,使火焰接近循环。可以肯定的金属循环冷却之前触及接种。

图4。倒板技术。 (A)样品体积小(介于0.1至1.0毫升)配发到一个空的,但无菌培养皿无菌条件下使用5.0毫升血清吸管。 (二)熔化琼脂平衡温度约48°C时再倒入培养皿样品。关闭盖子后,该板块是轻轻的旋转混合样品和融化的琼脂。琼脂允许巩固板然后倒孵化约30分钟。

图5。转盘和玻璃吊具扩散板技术。琼脂板放在一个转盘上后,小体积的样品(0.1〜0.2毫升)配发无菌板使用移液器上的中心。吊具浸渍成乙醇的烧杯中,然后通过本生灯的火焰点燃多余的乙醇消毒。与样品接触之前,吊具应通过触摸它来琼脂板的边缘附近的冷却。吊具轻轻来回移动整个板块,而正在慢慢旋转转盘通过样品。这个动作可以让渐进的,但分散在琼脂表面样品。关闭盖子后,板应设置在板凳上顶ü至少5分钟,以使样品吸收到琼脂完全颠倒板孵化前ndisturbed。

图6。扩展板与玻璃珠的技术(科帕卡巴纳方法)。倒入已预先消毒的高压灭菌器的玻璃珠到琼脂坐在板凳上顶板的表面。小体积的样品(100〜150μL)是无菌配药到琼脂使用移液器中心的。与板盖关闭,横摇运动是用来轻轻整个板块移动的珠子来回6至7倍,传播的样品。板旋转60°后,重复这个动作。另外60°旋转,摇晃动作重复第三次。一旦样品完全吸收到琼脂培养基,珠倒入烧杯中含有10%的漂白粉。 “板,然后倒孵化。

图7。软琼脂覆盖技术,用于隔离和枚举基于斑块的形成(也称为斑块检测)的噬菌体。 (一)噬菌体的存在可以作为结算的区,或斑块检测,融合上的菌落生长在软琼脂悬浮。噬菌体T4是一个致命的双链DNA噬菌体感染的主机, 大肠杆菌 ,引起宿主细胞裂解并释放子代噬菌体。经过多轮,邻近的大肠杆菌感染和裂解大肠杆菌细胞在眼前的区域,周围原有的感染宿主细胞消失,留下含有T4噬菌体颗粒十亿美元的牌匾。噬菌体T4产生斑块,直径约1毫米。在这个实验中,10 -5 2×10 8 PFU / ml的噬菌体的股票稀释200μLT4混有大肠杆菌的约300μL在37°C, 大肠杆菌指标细胞成倍增长,加气的文化准备噬菌体和细菌都被添加到EHA之软琼脂管,混合,然后倒入一个EHA之硬琼脂平板表面上。请注意,这是没有必要让噬菌体和细菌吸附在这种情况下,电镀前。允许软琼脂巩固原状20分钟后,倒板和在37°C孵育24小时。 (二)在阴天悬挂在离散殖民地是不可见的细胞在软琼脂感染的噬菌体颗粒,细菌的生长结果的情况下。相反,在这种情况下,一个细菌细胞,甚至草坪E.大肠杆菌 ,整个软琼脂层的形式。

图8。细菌样品(主)主板的制备。盘底保持样品举办,可以标记成一个网格,导致广场编号。每个样品可以分配一个正方形网格上。证明是正确与不正确的接种模式的例子。理想的情况下,少数的细胞被转移到广场的中心,如牙签,以“民建联”的样本(细胞#4)使用无菌接种工具。接种常见的错误,如在细胞#5(“补丁”)和“细胞”#6(“补”)描绘的,在孵化后的细菌样本增生的结果,因此污染相邻的广场。

图9。的副本板技术,用来传输细胞从小学至中学板型屏幕。主板上的标记与商标一致平绒覆盖块,然后罗威红色,使琼脂表面的布联系。细胞转板的平绒掉以轻心,但均匀按压指尖的主要板块。这一行动将留下一个印记作为主板块在同一空间格局上的平绒的细胞样本。相同的程序是用来传输细胞平绒次要板。多达7-8二次板可接种平绒使用相同的主板印象。最后一盘的平绒接种应作为阳性对照。它应该是一个介质,支持所有菌株的生长,确保有足够的细胞转移发生在整个板块的整个系列。经过孵化,二次板可检查,并取得增长相比没有增长。因此,多个菌株进行筛选,同时在几个增长的媒介在一个单一的实验。
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图10。结果示例使用倒板技术。 1.0毫升样本的收集从公共饮水机的水配发到无菌的空培养皿。然后融化,但与样品冷却YTA浇入菜。琼脂还含有100微克/毫升放线菌酮,以防止可能已被水样中酵母菌和霉菌的生长。轻轻摇动混合后,该板块成立后,在平坦的表面和琼脂被允许完全巩固。板在37°C孵育48小时。显示的是这个实验的结果。注意:在外观上表面的殖民地,这是在大和圆形形状,与分型面的殖民地,这是非常小的不规则形状的差异,因为凝固的介质,抑制殖民地,在次表层蔓延。

图11。 </ STRONG>结果示例使用扩散板技术。使用“科帕卡巴纳方法”板块的大肠杆菌细胞筛选试验的混合物。在这种情况下,生长培养基(LB),含有X-Gal的,所以这些细胞表达功能的β-半乳糖苷酶形成蓝色菌落,而那些在lacZ基因突变的细胞,从而无法 表达功能的β-半乳糖苷酶的形式白色菌落。菌落两类通常被称为“蓝色/白色屏幕”,可以很容易区分彼此的同一个盘子。

图12。示例斑块的检测结果,采用软琼脂覆盖技术。所示的主机上的应变耻垢分枝杆菌 MC 2 155(ATCC 700084),形成了由两个不同的pH值的斑块年龄:(一)分枝杆菌噬菌体驱逐舰和(B)分枝杆菌噬菌体MSSS。学生在加州大学洛杉矶分校的实验室的当然MIMG 103L在2010年春季,这些噬菌体分离。耻垢分枝杆菌是非致病Actinobacterium的,属于一个家庭分枝杆菌,其中包括已知会导致严重的疾病,如肺结核(M. africanum,结核分枝杆菌,牛分枝杆菌 )和麻风病( 麻风 )一些病原体。培养约50 10 -2稀释驱逐舰和10 MSSS每个-3稀释液500μL 研究 20分钟耻垢在37°C,然后混合MBTA的软琼脂倾注到类似物板(硬琼脂)。允许软琼脂巩固原状20分钟后,倒板和在37°C孵育48小时。请注意每个噬菌体产生明显斑块形态。驱逐舰(一)形成小(平均直径约1毫米)的裂解噬菌体的特点,明确斑块而MSSS(二)发展与周围混浊的光环(平均直径约3.2毫米)的明确中心的大型的“靶心”匾额。朦胧的环可抗噬菌体感染的细菌组成。这种模式是不同的溶原性噬菌体,从而产生混浊斑块形成。

图13。结果示例使用副本板的过程。四假单胞菌株( 绿脓杆菌,恶臭假单胞菌,荧光假单胞菌,斯氏假单胞菌 )进行重复上三种不同的碳源乙酰胺,乳糖和甘氨酸增长。 (一)主板是一个完整的介质(YTA)表示,4株接种。在30°C培养24小时后,所有4株生长在YTA。主板被用来副本板到最低限度我dium(MSA)的单一碳源补充:乙酰胺(B)乳糖(C)和甘氨酸(四)。系列中的最后一个板块是一个积极的控制YTA板(五)。如上所示,株显示变量的增长模式,二级板孵化。需要注意的是,有时难以区分细胞的生长和印记。例如,比较体育所产生的印记上三个海事板的stutzeri上没有相同的三大板块由P.增长绿脓杆菌 。都是负的成绩相比,由P.展出的增长模式恶臭和P.荧光 。然而,所有的阳性对照板确认细胞株生长转移到系列中的所有二级板块。这个实验的结果列于表1。
| YTA (主) | 海事局+ 乙酰胺 | 海事局+ 乳糖 | 海事局+ 甘氨酸 | YTA (对照组) | |
| 绿脓杆菌 | + | - | - | - | + |
| 恶臭假单胞菌 | + | + | + | + | + |
| 荧光假单胞菌 | + | + | + | + | + |
| 斯氏假单胞菌 | + | - | - | - | + |
表1。摘要副本电镀结果。增长显示加号(+)和减号( - )表示没有增长。 YTA是一个完整的培养基(酵母蛋白胨琼脂)和MSA是一个最小的介质(最小盐琼脂)。 MSA的板辅以单一碳源。
培养微生物涉及电镀方法,所有这些都需要保持无菌技术在整个细胞和媒体操纵。在这个协议,五个不同的程序进行了描述。虽然这些电镀技术通常用于操纵细菌和噬菌体,他们也可以应用于哺乳动物细胞培养中常用的分子遗传学,如酵母(即, 酿酒酵母,白色念珠菌,裂殖酵母 ),藻类和原生动物和真核微生物(即, 团藻,衣藻,变形虫,草履虫 ),线虫(即线虫 )。也有许多(更复杂)各电镀方法的变化,根据实验的目标或正在研究的有机体。因此,重要的是不仅要选择最合适的技术对于一个给定的实验或目标微生物,而且裁缝的方法,这种T帽子的实验结果,适当解决所研究的问题或问题。
一些涉及本议定书中所讨论的电镀技术的最新应用技术的进步,产生高通量筛选和药物发现实验结果。例如,基因组测序中心,为扩电镀克隆库使用“科帕卡巴纳方法”,这是E。含有来自一种微生物的基因组DNA片段的质粒转化大肠杆菌细胞。因为几十大板(称为生物活性托盘)一次编写,自动化板振动筛是用于托盘的整批玻璃珠摇。此外,选择从这些板块的殖民地后,孵化时,机器人的殖民地选择器用来收集从LB培养基接种适当的殖民地,在384孔板的细胞。对于这种高通量筛选法,蔓延-P的程序原则申请后期的技术,但技术允许各种措施来实现自动化和扩展,允许大量的样品进行分析,同时在很短的时间框架。
在发展高通量技术在微生物学和分子遗传学的最基本的技术,生物技术和制药公司投入大量资源。例如,有多渠道micropipettors,进行长达8个或12个样品一次量转让。即使是96通道移液器头的机器人工作站,机动!这些工作涉及多学科的科学家小组,配对生物学家,拥有工程师和计算机程序员可以开发执行与实验相关的机械操作所需的仪器与方法的专门知识。无论研究中的应用,开发这些技术的公司共同的目标是相同的 - 自动化laboratoRY流程,工具,系统和工具,使他们少劳力密集和更有效。
特别感谢IROC设计CORI桑德斯准备设立样品的文化和协助数字插图和克里斯Reddi在加州大学洛杉矶分校和Bhairav沙阿。霍华德休斯医学研究所(HHMI的批准号:52006944),为这个项目提供了资金。
高压灭菌器 121°C 20分钟灭菌。储存在 4&°C.
如果为倾倒板程序准备试管,请让琼脂冷却至~55&g度;C然后加入2.0ml的50mg / ml环己酰亚胺。每18 mm试管无菌分配18.0 ml融化琼脂,然后储存在4°C。琼脂会凝固,使用前需要在蒸锅或微波炉中融化。
2 的 Class=""。最低盐琼脂 (MSA) + 0.1% (w/v) 碳源
高压灭菌器 121°C 20分钟灭菌。储存在 4&°C.
* 图 13 中用于实验的碳源包括乙酰胺、乳糖和甘氨酸。
** 痕量盐溶液在 0.1 N HCl 中制备如下。在灭菌前将其添加到碱中(高压灭菌器温度为121&°C;C 20 分钟).
3 的 S Class=""。EHA软琼脂(0.65%w/v)
高压灭菌器 121°C 20分钟灭菌。储存在 4&°C.
4 的 Class=""4。EHA硬琼脂(1.2% w/v)
高压灭菌器 121°C 20分钟灭菌。储存在 4&°C.
5 的 Class。1X Middlebrook 顶级琼脂(MBTA 软琼脂,0.5% w/v)
融化 50 ml 2XTA 并使其冷却至 ~55&°C。使用无菌技术,将 CaCl2 和 7H9 肉汤加入融化的琼脂中。每13 mm试管无菌分配4.5 ml混合物并储存在55°C中;C培养箱 ≤7天。将MBTA冷却至室温或4°C;C 会导致 CaCl2 从溶液中沉淀出来。
* 100 mM CaCl2。原液必须在室温下储存,以防止 CaCl2 从溶液中沉淀出来。
** 7H9 液体培养基:纯
将基质与水混合,然后在搅拌的同时加入甘油。高压灭菌器 121>g;C 20分钟灭菌。储存在 4&°C.
*** 2X Middlebrook Top Agar(2XTA,1.0% w/v)
高压灭菌器 121°C 20分钟灭菌。将 50 ml 等分试样分配到 100 ml 瓶中,并储存在 4&°C.
6 的 Class=""6。Middlebrook 7H10 琼脂板(MHA 硬琼脂,1.9% w/v)
将琼脂基质与水混合,然后在搅拌的同时加入甘油。将溶液加热至沸腾,然后搅拌一分钟以完全溶解基粉。高压灭菌器 121>g;C 20分钟灭菌。让琼脂冷却至~55&g;C然后无菌加入以下试剂:
* AD 补充
过滤灭菌此溶液;不要高压灭菌。储存在 4&°C.
** 过滤灭菌并储存在 4°C 表示 ≤60 天.
7。LB琼脂(1.5%w/v)+ X-Gal(60&μ;克/毫升)
高压灭菌器 121°C 20分钟灭菌。让琼脂冷却至~55&g;C然后无菌加入3.0ml 20mg / ml X-Gal溶液。通过将 400 mg X-Gal 溶解在 20 ml 二甲基甲酰胺 (DMF) 中来新鲜制备 X-gal 原液。
特定试剂表:
具体设备表:
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
1 的 1 个。酵母胰蛋白胨琼脂 (YTA) <表边框="1"> <身体> | |||
| 酵母提取物 | 2.0 g | ||
| 胰蛋白胨 | 10.0 g | ||
| 琼脂 | 15.0 g | ||
| 蒸馏水 | 高达 1000.0 ml | ||
| pH 7.0 | |||
| NH4Cl | 1.0 g | ||
| NH2HPO4•2H2O | 2.14 g | ||
| KH2PO4 | 1.09 g | ||
| MgSO4•7H2O | 0.2 g | ||
| 碳源* | 1.0 g | ||
| 痕量盐溶液** | 10.0 毫升 | ||
| 琼脂 | 15.0 g | ||
| 蒸馏水 | 高达 1000.0 ml | ||
| pH 7.0 | |||
| FeSO4•7H2O | 300.0 毫克 | ||
| MnCl2•4H2O | 180.0 毫克 | ||
| Co(NO3)2•6H2O | 130.0 毫克 | ||
| ZnSO4.7H2O | 40.0 毫克 | ||
| H2MoO4 | 20.0 毫克 | ||
| CuSO4•5H2O | 1.0 毫克 | ||
| CaCl2 | 1000.0 毫克 | ||
| HCl (0.1 N) | 高达 1000.0 ml | ||
| 琼脂 | 6.5 g | ||
| 胰蛋白胨 | 13.0 g | ||
| NaCl | 8.0 g | ||
| Na 柠檬酸盐•2H2O | 2.0 g | ||
| 葡萄糖 | 3.0 g | ||
| 蒸馏水 | 高达 1000.0 ml | ||
| 琼脂 | 12.0 克 | ||
| 胰蛋白胨 | 13.0 g | ||
| NaCl | 8.0 g | ||
| Na 柠檬酸盐•2H2O | 2.0 g | ||
| 葡萄糖 | 3.0 g | ||
| 蒸馏水 | 高达 1000.0 ml | ||
| 100 mM CaCl2 储备* | 1 毫升 | ||
| 7H9液体培养基:纯** | 50 毫升 | ||
| 2XTA *** | 50 毫升 | ||
| 7H9 肉汤基料 | 4.7 g | ||
| 40% 甘油储备液 | 5 毫升 | ||
| 蒸馏水 | 高达 900.0 ml | ||
| 7H9 肉汤基料 | 4.7 g | ||
| 琼脂 | 1.0 g | ||
| 蒸馏水 | 高达 1000.0 ml | ||
| 7H10琼脂基 | 19.0 g | ||
| 40% 甘油储备液 | 12.5 毫升 | ||
| 蒸馏水 | 887.5 毫升 | ||
| AD 补充剂(预热至 37&°C;C)* | 100 毫升 | ||
| 50 mg/ml 羧苄青霉素 ** | 1.0 毫升 | ||
| 10 mg/ml 环己酰亚胺 ** | 1.0 毫升 | ||
| NaCl > | 17 克 > | ||
| 白蛋白(馏分 V)> | 100 克> | ||
| 葡萄糖(D-葡萄糖)> | 40 克> | ||
| 蒸馏水> | 高达 2000.0 毫升> | ||
| 胰蛋白胨 | 10.0 g | ||
| 酵母提取物 | 5.0 克 | ||
| NaCl | 10.0 g | ||
| 琼脂 | 15.0 g | ||
| 蒸馏水 | 高达 1000.0 ml | ||
| pH 7.5,25°C;C | |||
| 试剂名称 | 公司 | 目录号 | |
| 酵母提取物 | 贝克顿·狄更森 | 212750 | |
| 胰蛋白胨 | 贝克顿·狄更森 | 211705 | |
| 琼脂 | 贝克顿·狄更森 | 214030 | |
| NH4Cl | Acros Organics | 123340010 | |
| NH2HPO4•2H2O | Sigma-Aldrich | 30435 | |
| KH2PO4 | 费舍尔科学 | BP 303-500 | |
| MgSO4•7H2O | Sigma-Aldrich | 230391 | |
| 乙酰胺 | Sigma-Aldrich | A-0500 | |
| 乳糖 | Fisher Scientific | L6-500 | |
| 甘氨酸 | Sigma-Aldrich | G-7126 | |
| FeSO4•7H2O | Sigma-Aldrich | F8048 | |
| MnCl2•4H2O | Sigma-Aldrich | M-3634 | |
| Co(NO3)2•6H2O | Sigma-Aldrich | 230375 | |
| ZnSO4.7H2O | Sigma-Aldrich | Z4750 | |
| H2MoO4 | Acros Organics | 213621000 | |
| CuSO4•5H2O | Sigma-Aldrich | 209198 | |
| CaCl2 | Sigma-Aldrich | C1016 | |
| HCl | 费舍尔科学 | A144-212 | |
| 环己酰亚胺 | Sigma | 038K1561 | |
| 羧苄青霉素 | Cellgro | 46-100-RG | |
| NaCl | 费舍尔 | S271-1 | |
| Na 柠檬酸盐•2H2O | 费舍尔 | S279-500 | |
| 葡萄糖(葡萄糖) | BD | 215530 | |
| 7H9 肉汤基料 | BD | 271310 | |
| 7H10琼脂基 | BD | 262710 | |
| 甘油 | 谢尔顿 | IB15760 | |
| 白蛋白(馏分 V) | 费舍尔 | S71907 | |
| X-Gal(5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-吡喃半乳糖苷) | Teknova | X1205 | |
| 二甲基甲酰胺 (DMF) | Sigma | D4551 | |
| 乙醇 | 费舍尔 | CDA19 | |
| 氯漂白剂 | 氯氧 | 02490/06644884 | |
| CiDecon(消毒剂) | Decon Laboratories, Inc. | 8504 | |
| 设备名称 | 公司 | 目录号 | 实验 |
| 金属环 | American Educational Products | S17352 | 条纹电镀 |
| 一次性塑料环 | 费舍尔 | 22-363-602 | 条纹电镀 |
| 木棍 | 费舍尔 | 23-400-104 | 条纹电镀 |
| 扁平牙签 | American Educational Products | S67859 | 条纹电镀 |
| 转台 | 费舍尔 | 08-758Q | 铺电镀 |
| 玻璃棒 | Bellco Glass | NC9004380 | 铺电镀 |
| 4 mm 玻璃珠 | 费舍尔 | 11-312B | 铺电镀 |
| 平绒布 | Bel-Art 产品 | 09-718-2 | 复制电镀 |
| 圆柱形块 | Bel-Art 产品 | 09-718-1 | 复制电镀 |
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