评估基因拷贝数在细菌抗生素耐药性进化中的作用

首先准备三种 E. coli 菌株的培养物——一种不含氨苄青霉素抗性基因，一种携带单拷贝染色体抗性基因，另一种则在多拷贝质粒上携带抗性基因。

将每种培养物中的等份样品转移至含有亚抑制浓度头孢他啶的新鲜培养基中。

培养菌种，使其氨苄青霉素抗性基因发生自发突变，这些突变可能赋予其对头孢他啶的交叉抗性。

孵育结束后，测定光密度以评估细菌存活率。

每天重复此过程，将等份样品转移至新鲜培养基中，并使头孢他啶浓度逐次加倍。

每次传代后孵育并测量光密度，以监测在抗生素压力逐渐增加条件下的存活情况。

仅携带多拷贝质粒的菌株可在较高的头孢他啶浓度下存活，因为基因拷贝数的增加提高了获得耐药性突变的可能性。

这表明较高的基因拷贝数可增强细菌抗生素耐药性的进化。

首先，将感兴趣的MG1655菌株划线接种于LB琼脂平板上。然后在96孔板的每个孔中加入200 µL LB培养基。

接下来，将每种菌株的48个单菌落分别接种到平板中各个孔内。接种后，将平板置于37摄氏度、200转/分钟的摇床上过夜培养。再次从每个孔中取两微升培养物，与原始菌群一起接种到新的96孔板中，每孔含有198微升LB培养基。

这将启动进化救援实验。将培养板置于37摄氏度、200转/分钟的摇床上孵育20小时。每天将抗生素浓度较前一天加倍。

第二天，将2微升相应培养物转移至新的96孔板中，并每天持续进行此操作。使用酶标仪记录各孔在600纳米处的光密度读数。

该实验方案的关键步骤是实验进化及其抗生素浓度的逐步增加。抗生素浓度的变化速率是可调节的参数之一，可用于促进抗生素耐药性的进化。

再次将培养板置于37摄氏度、200转/分钟的摇床上孵育20小时。随后每天使用酶标仪测量平板上各存活菌群在600纳米处的光密度读数。