最近收到客戶反饋“正常挑單菌培養(yǎng)的DH5α質(zhì)粒菌提取的質(zhì)粒濃度突然變的好低,是不是試劑盒配方有改動(dòng)?”。Simgen作為通過(guò)ISO質(zhì)量體系認(rèn)證的生產(chǎn)企業(yè),試劑配方若有變動(dòng),研發(fā)部、質(zhì)量部、生產(chǎn)部、銷售部都會(huì)收到文件通知。既然沒(méi)有相關(guān)的文件通知,我們就向客戶索要了培養(yǎng)好的質(zhì)粒菌(K3-1、K3-22)及使用的試劑盒,并使用公司自己培養(yǎng)的質(zhì)粒菌(Simgen-1、Simgen-2)進(jìn)行測(cè)試對(duì)照。
材料與方法:
Singen實(shí)驗(yàn)室質(zhì)粒菌培養(yǎng)方法:挑取單菌落到10 ml的LB液體(100 μg/ml氨芐濃度)培養(yǎng)基中,37℃、180 rpm過(guò)夜培養(yǎng)約16小時(shí)。每管收集2 ml菌液。
客戶培養(yǎng)好的質(zhì)粒菌(K3-1、K3-22):每管收集2 ml菌液。
試劑盒:客戶實(shí)驗(yàn)室?guī)Щ氐?/span>Simgen快速質(zhì)粒DNA小量試劑盒,產(chǎn)品批號(hào):20240429
測(cè)試方法:按說(shuō)明書操作步驟提取質(zhì)粒DNA后測(cè)質(zhì)粒DNA濃度,并電泳觀察DNA帶型。
測(cè)試結(jié)果:
質(zhì)粒提取濃度如下:


1:K3-1;2:K3-22;3:Simgen-1;4:Simgen-2;M:DL2000-G DNA Ladder(Simgen. Cat. No. MD1006-G)。1%瓊脂糖凝膠電泳,120 V 30 min。1和2電泳上樣量均為20 μl,3和4上樣量為1 μl。
討論與分析:
1) 從分光光度計(jì)測(cè)得的數(shù)據(jù)分析: Simgen兩管質(zhì)粒菌提取濃度及數(shù)值均在正常范圍內(nèi),客戶提供的質(zhì)粒菌提取的質(zhì)粒DNA濃度明顯偏低,與客戶描述相符。
2) 電泳結(jié)果分析:Simgen-1、Simgen-2質(zhì)粒DNA條帶正常;K3-1、K3-22提取到質(zhì)粒,只有marker最上方基因組條帶對(duì)應(yīng)位置有暗淡的條帶,說(shuō)明沒(méi)有提取到質(zhì)粒,樣本濃度顯示的應(yīng)該是提取到的微量基因組DNA的濃度。
由于客戶給的菌液完全沒(méi)有提取到質(zhì)粒,詢問(wèn)客戶后得知這兩種質(zhì)粒都是氨芐抗性的,于是我們將剩余的兩種菌液在氨芐抗性平板上劃線,過(guò)夜培養(yǎng)后重新挑單菌于3 ml LB培養(yǎng)基(100 μg/ml氨芐濃度)中培養(yǎng)7小時(shí)。收集1 ml菌液中的菌體重新進(jìn)行質(zhì)粒提取,特別仔細(xì)觀察并記錄了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)有以下現(xiàn)象不正常:加入Buffer Ⅱ顛倒數(shù)次,液體顯示有少許粘稠但未呈現(xiàn)透明狀,相反呈現(xiàn)混濁狀。加入Buffer N8顛倒數(shù)次,黃色的沉淀無(wú)法皺縮,始終呈水泡狀,離心沉淀無(wú)法完全沉到底部,將上層較少的上清液加入核酸純化柱,繼續(xù)后續(xù)操作,提取濃度如下:

將提取的質(zhì)粒進(jìn)行電泳,同樣顯示沒(méi)有提取到質(zhì)粒。

K3-1、K3-22、M:DL5000。1%瓊脂糖凝膠電泳,120 V 30 min。1和2電泳上樣量均為20 μl。
結(jié)論如下:
1) 該菌能在含有氨芐青霉素的的平板上正常生長(zhǎng)并形成單菌落,但是不能被Buffer II 試劑溶解(注意:正常的大腸桿菌能被Buffer II試劑溶解,菌體溶解后呈透明狀)。
2) 對(duì)比菌的生長(zhǎng)速度,該菌1 ml菌液離心獲得的菌體沉淀大小相當(dāng)于5 ml 大腸桿菌菌液獲得的菌體沉淀大小,推測(cè)該菌生長(zhǎng)速度較快或是單個(gè)菌菌體的體積較大所導(dǎo)致。
3) 對(duì)比了菌液氣味,發(fā)現(xiàn)該菌液的氣味與同步培養(yǎng)的DH5α宿主菌的質(zhì)粒菌液氣味明顯不同,該菌有類似酵母菌生長(zhǎng)的氣味。
綜上所述,我們判斷在平板上生長(zhǎng)的不是含質(zhì)粒的大腸桿菌,而是真菌。考慮到加入Buffer Ⅱ后溶液有稍微變粘稠狀,也不排除平板中的單菌落是由真菌和不含質(zhì)粒的大腸桿菌混合而成的菌落的可能性,解釋為由于真菌不懼抗生素菌落長(zhǎng)得較大,無(wú)質(zhì)粒的大腸桿菌在有抗生素的平板中無(wú)法單獨(dú)形成菌落,只能隱藏在真菌菌落中。
后續(xù)我們特別走訪了客戶的實(shí)驗(yàn)室,并現(xiàn)場(chǎng)與客戶溝通,發(fā)現(xiàn)客戶的質(zhì)粒轉(zhuǎn)化和涂平板的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有在超凈臺(tái)進(jìn)行無(wú)菌操作,而是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)直接操作的。因此我們大致可以推測(cè)可能是室內(nèi)的真菌污染了轉(zhuǎn)化質(zhì)粒的平板。需要注意的是大部份的抗生素作用機(jī)理是根據(jù)真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)差異來(lái)抑制或殺滅細(xì)菌的,所以很多抗生素對(duì)酵母菌等真菌無(wú)效。以氨芐青霉素為例,其作用靶點(diǎn)是細(xì)菌細(xì)胞壁的合成過(guò)程,真菌與細(xì)菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)完全不同,因此氨芐青霉素對(duì)真菌的生長(zhǎng)抑制無(wú)效。
所以最后我們總結(jié)一下:分子生物學(xué)中的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、接種實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)條件具備的前提下,必須在無(wú)菌的超凈臺(tái)中,靠近酒精燈火焰周圍進(jìn)行操作。若無(wú)超凈工作臺(tái),則實(shí)驗(yàn)必須在點(diǎn)燃的酒精燈火焰的5~10 cm周圍處進(jìn)行轉(zhuǎn)化或涂布以及接種等實(shí)驗(yàn)。
本次的實(shí)驗(yàn)探索也讓我們了解到一個(gè)現(xiàn)象:即便我們從不含質(zhì)粒的菌液中提取質(zhì)粒DNA,也是能測(cè)到一定的DNA濃度的,只是濃度嚴(yán)重偏低。這是因?yàn)樵谫|(zhì)粒DNA的提取過(guò)程中,并不是完全沒(méi)有細(xì)菌的基因組DNA和RNA殘留的,分光光度計(jì)顯示的DNA濃度就是這些殘留的細(xì)菌基因組DNA和RNA的濃度。當(dāng)提高提取到的DNA的電泳上樣量后,就可觀察到暗淡的基因組條帶(RNA由于片段太小,一般情況下觀察不到)。正因如此,同學(xué)們?cè)谔崛≠|(zhì)粒DNA的時(shí)候,如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)粒DNA濃度嚴(yán)重偏低,不要簡(jiǎn)單地判斷細(xì)菌長(zhǎng)得不好,或者試劑盒的質(zhì)量問(wèn)題,一定要將提取的質(zhì)粒DNA進(jìn)行電泳驗(yàn)證,否則就可能離真相越來(lái)越遠(yuǎn)。