為什么質粒轉氨芐青霉素會長衛星菌落?
什么是衛星菌落?
衛星菌落是指在細菌培養過程中,由于某些特定因素導致的一種特殊菌落形態。具體來說,若質粒載體攜帶了β-內酰胺酶基因,并表達出這種酶時,它能分解氨芐青霉素。當細菌培養時間過長,β-內酰胺酶的積累可能導致氨芐青霉素等β-內酰胺類抗生素失去作用。故而,那些原本被抑制的、不含質粒的空菌便會在抗生素失效的區域生長起來。由于這些空菌落是在中心菌落(通常是帶有質粒的菌落)周圍生長,且生長時間較短,通常較小并呈星狀分布環繞在中心菌落周圍,從而得名“衛星菌落”。
質粒轉氨芐青霉素產生衛星菌落的原因
一、β-內酰胺酶的作用
帶有β-內酰胺酶基因的細菌在生長過程中會表達并分泌β-內酰胺酶。長時間的培養使得β-內酰胺酶有足夠的時間積累并發揮作用,從而破壞抗生素的抑菌效果。
二、氨芐青霉素的降解
β-內酰胺酶與氨芐青霉素發生反應,將其降解為無活性的產物,從而導致培養基中氨芐青霉素的濃度下降或完全失效,進而導致抑菌作用被削弱或消除。
三、衛星菌落的生長
在氨芐青霉素失效的區域,那些原本被抗生素抑制的、不含質粒或質粒不含有抗生素抗性基因的細菌開始生長,并逐漸形成圍繞在中心菌落周圍的小菌落,即衛星菌落。
避免措施
一、控制培養時間
盡量縮短細菌的培養時間,一般大腸桿菌在含氨芐青霉素的平板上培養12至16小時即可進行挑斑驗證。
二、使用新鮮培養基和效期內的抗生素
含有抗生素的固體平板最好在兩周之內用完;使用新鮮配置的抗生素溶液,避免配置時間過長或抗生素超過效期。此外,確保培養基和抗生素在適當的溫度下保存也很重要。
三、降低涂布密度
在涂布平板時控制菌液的量,以降低平板上的細菌密度,從而減少β-內酰胺酶的產生和積累。
四、注意倒板溫度、提高抗生素濃度
確保培養基在倒板前的溫度適中,避免高溫導致抗生素失效;
氨芐青霉素的使用濃度建議為50ug/ml,在此基礎上適當提高抗生素濃度,比如提高至100ug/ml 也可改善衛星菌落產生情況。
總的來說,衛星菌落是細菌在特定條件下的一種生長特例,對于理解細菌的生長行為和抗生素作用機制具有一定的科研價值。不過,在實驗操作中,它們的存在無需過多擔憂,只要適當控制培養條件,就能有效避免對實驗結果的干擾。