Method Article

Ocena częstości mutacji u bakterii za pomocą testu beta-glukozydazy

October 30th, 2025

In This Article

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Źródło: Stefan, A., et al. Wieloaspektowe korzyści płynące z koekspresji białek w Escherichia coli. J. Vis. Exp. (96), (2015).

Ten film przedstawia ocenę częstości mutacji u bakterii przy użyciu testu beta-glukozydazy. Kultury bakteryjne wykazujące ekspresję polimerazy DNA z niedoborem korekty są zbierane przez kolejne pokolenia. Błędy replikacji spowodowane ograniczoną korektą mogą aktywować stłumiony gen beta-glukozydazy. Po odwirowaniu i przepuszczalności dodaje się substrat i mierzy aktywność enzymu w celu ilościowego określenia częstości mutacji w próbkach.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Izolacja kotransformantów Escherichia coli lub E. coli

  1. Przygotować elektrokompetentne komórki odpowiedniego szczepu E. coli do transformacji. Przenieść do 1 ml pożywki Luria-Bertani (LB) (trypton, ekstrakt drożdżowy, chlorek sodu lub NaCl odpowiednio w stężeniu 10, 5 i 10 g/l) pojedynczej kolonii wybranego szczepu i inkubować w temperaturze 37 °C w warunkach wytrząsania 180 obr./min. Rozcieńczyć kulturę wstępną w stosunku 1:500 w 25 ml świeżej pożywki LB i inkubować kulturę w temperaturze 37 °C.
  2. W fazie logarytmicznej (0,6 s.d.) odwirować zawiesinę komórek o stężeniu 5 000 x g przez 20 minut i ponownie zawiesić osad w 10%, v/v lodowato zimnej sterylnej glicerolu-wodzie w połowie pierwotnej objętości hodowli. Powtórzyć ten krok 4 razy, za każdym razem zmniejszając o połowę objętość zawieszenia. Na koniec ponownie zawiesić osad w glicerolu/wodzie i podzielić zawiesinę komórkową na 50 μl podwielokrotności. Podwielokrotności należy przechowywać w temperaturze -80 °C do 6 miesięcy.
  3. Rozpuść żądany plazmid w sterylnej wodzie uzupełnionej 0,5 mM kwasem etylenodiaminotetraoctowym (EDTA). Rozmrozić na lodzie podwielokrotność elektrokompetentnych ogniw i wymieszać z odpowiednią ilością (2,5-5 ng) wektora. Dozować mieszaninę do kuwety o średnicy 0,1 cm nadającej się do elektroporacji i zastosować napięcie 1,8 kV.
  4. Natychmiast przenieś elektroporowane komórki do 1 ml super optymalnego bulionu z pożywką do represji katabolitycznej (SOC) (pożywka LB uzupełniona 0,2% w/v glukozy, 10 mM chlorku magnezu lub MgCl2, 2,5 mM chlorku potasu lub KCl), inkubować przez 1 godzinę pod wstrząsaniem, a na koniec przenieść 100 μl podwielokrotności na szalki Petriego zawierające agar LB z odpowiednim antybiotykiem. Inkubować przez noc (O/N) w temperaturze 37 °C.
  5. Oczyść transformanty, rozrzucając pojedyncze kolonie na szalkach Petriego.
  6. Przygotować elektrokompetentne ogniwa transformatorów pierwotnych i powtórzyć kroki od 1.1 do 1.5, aby przekształcić się w kolejne plazmidy.
  7. Przygotować zapasy glicerolu kotransformantów. Przenieść pojedynczą kolonię w LB uzupełnioną odpowiednimi antybiotykami, inkubować w temperaturze 37 °C pod wstrząsami, a następnie w fazie logarytmicznej (0,6 s.d.) odwirować zawiesinę komórkową przy 5 000 x g przez 20 min. Zawiesić osad w pożywce LB-antybiotykowej zawierającej 15% v/v glicerolu. Dozować w porcjach i przechowywać w temperaturze – 80 °C.

2. Analiza mutacji w populacjach wykazujących współekspresję podjednostki ε typu dzikiego polimerazy DNA III E. coli i mutagennego wariantu εD12A

  1. Przenieść pojedynczą kolonię E. coli TOP10 zawierającą wektory pBAD-ε i pGOOD1-εD12A do 1 ml pożywki LB-antybiotykowej. Inkubować O/N w temperaturze 37 °C.
  2. Rozcieńczyć kulturę wstępną w stosunku 1:250 w 3 kolbach zawierających świeżą pożywkę (10 ml), dodać odpowiednie induktory (arabinozę, β-d-1-tiogalaktopiranozyd izopropylu (IPTG) lub arabinozę i IPTG, po 1 mM każdy) i inkubować w temperaturze 37 °C przez 8 godzin. Przygotuj równolegle kultury nieindukowane.
  3. Zebrać porcje o objętości 1 ml, a następnie rozcieńczyć w stosunku 1:500 w nowych kolbach zawierających świeżą pożywkę (10 ml) uzupełnioną lub nie odpowiednimi induktorami. Inkubować O/N w temperaturze 37 °C.
  4. Powtórzyć kroki 2.2 i 2.3 i zebrać podwielokrotności po 1 ml.
  5. Określ liczbę pokoleń, które wystąpiły w każdej kulturze. Przenieść na płytki LB 100 μl odpowiednich seryjnych rozcieńczeń inokulum i kultury. Inkubować O/N w temperaturze 37 °C. Policz kolonie na płytkach LB i oblicz logarytm liczby komórek obecnych w inokulum (logI) i w kulturze pod koniec wzrostu (logC). Aby określić liczbę pokoleń, użyj wzoru: (logC– logI)/0,301.
  6. Odwirować przy 5 000 x g przez 20 minut i ponownie zawiesić komórki w 1 ml 50 mM chlorowodorku tris(hydroksymetylo)aminometanu (Tris-HCl), pH 7,6, 50 mM NaCl. Aby przepuszczalność komórek, dodaj 2-3 krople chloroformu i wiruj przez 20 sekund.
  7. Oznaczyć aktywność β-glukozydazy każdej podwielokrotności w 96-dołkowej mikropłytce, używając p-nitrofenylo-β-D-glukopiranozydu (PNPGluc) jako substratu. Dodać do każdej studzienki 100 μl przepuszczalnych komórek i 100 μl substratu (16 mg/ml roztworu podstawowego w wodzie lubH2O). Uważaj, aby nie dopuścić do powstania pęcherzyków powietrza w studzienkach. Odczytać absorbancję przy 420 nm, używając czytnika mikropłytek i odpowiedniego filtra.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
AgarSigma-AldrichA1296 
AmpicylinySigma-AldrichA9518 powiedział: 
ChloroformSigma-Aldrich288306 
EDTASigma-AldrichEDS 
GlicerolSigma-AldrichZobacz materiał G5516 
Protokół IPTGSigma-AldrichI5502 powiedział: 
KclSigma-AldrichZobacz materiał P9541 powiedział: 
L-arabinozaSigma-AldrichSamolot A3256 
MgCl₂ powiedział:Sigma-AldrichZobacz materiał M2670 
Zawartość NaClSigma-Aldrich31434 
PMSF (Kanał PMSF)Sigma-AldrichZobacz materiał P7626 
PNP-glucSigma-AldrichN7006 powiedział: 
TetracyklinaSigma-Aldrich87128 
Baza TrizmaSigma-AldrichZobacz materiał T1503 
TryptonSigma-Aldrich95039 
Ekstrakt drożdżowyPrzywra70161 
Kuwety 0,1 cmPrzedsiębiorstwo BioRad1652089Do elektroporacji
Wirówka 5415REppendorf powiedział:  
Wirówka Allegra 21RBeckman  
Aparatura chromatograficzna GradiFracPharmacia Biotech  
Elektroporacja Gene Pulser IIPrzedsiębiorstwo BioRad  
Czytnik mikropłytek 550Biorad  
Ogniwo MiniProtean 3Przedsiębiorstwo BioRad  
ZasilaczPrzedsiębiorstwo BioRad  

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Mutation FrequencyBeta Glucosidase AssayDNA Polymerase ProofreadingBacterial CultureCentrifugationPermeabilizationEnzyme ActivityMicroplate ReaderColony CountingSerial Dilution

Related Articles