2022/10/21 菌種間競爭生長檢測平台
微生物在很多領域上都有被使用的機會,如測試抗生素耐藥性、環境對菌種生長的影響、微生物工業生產或合成生物學等,而以上種種的應用都會以微生物生長曲線作為其中探討的方向。
吸光值OD600測量是探討微生物生長曲線最常見方法,但在研究多菌株相互作用時,使用OD600測量微生物生長曲線具有嚴重的局限性,因為OD600不可能測量混合培養物中單個菌株的生長。
隨著科技的進步與發展,越來越多研究開始使用微孔盤判讀儀來進行細菌生長曲線的探討。由於微孔盤判讀儀除了可進行吸收光外,還可以螢光和冷光的同步檢測。此外,還可進行高通量即時自動監測篩選,使微孔盤判讀儀成為進行微生物生長曲線檢測的趨勢之一。
在2021發表在Applied and environmental microbiology 的文章,作者為了建立可以評估細菌混合培養的生長情況的平台,利用了螢光重組蛋白菌進行追踪於不同液體培養基中單個菌株的生長。
首先要了解細菌生長利用吸光值OD600與螢光強度兩方式是否有相關性,作者是利用了微孔盤判讀儀(Fluostar Omega,BMG Labtech)同時進行吸收光OD600和螢光強度測量標記了紅色螢光蛋白的泛菌( Pantoea eucalypti )(Pe::red)在不同濃度培養液的生長狀況。結果可得出,細菌菌株螢光強度曲線的 AUC 與每種液體培養物的最終OD600 之間存在統計學上顯著的正相關關係(圖1)。
圖1:Pe::red 在不同濃度培養液的生長曲線
接著,作者為了確定兩個菌株共同培養對的菌株生長的影響,把標記了紅色螢光蛋白的泛菌( Pantoea eucalypti )(Pe::red)與標記了黃色螢光蛋白的鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas)( Sp::yellow)進行共同培養並同時檢測兩種螢光強度作追蹤。結果可得出Pe::red 和 Sp::yellow 共同培養時,Sp::yellow的生長會受到 Pe::red 的強烈影響(圖2) 。
圖2:Pe::red 和 Sp::yellow的競爭生長狀況
綜合得出利用螢光重組蛋白菌株可以同時以高時間分辨率和高通量方式測量幾種細菌菌株的生長情況。這為日後研究細菌相互競爭和促進作用建立了很重要的檢測平台。
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