細菌のコロニー育成といえばLB-寒天ですが、まずゲル状態にしなければなりません(この状況は、友人の寒天もきっと同じでしょう!).アガロースも糖質だが、寒天も糖質なのだ!「-ose」は、通常、何かが糖質であることを示すために使われる語尾だ。 では、何が違うのでしょうか? DNAの断片をサイズごとに分離するためのアガロースゲルや、バクテリアを培養するための寒天ゲルプレートなど)
ガーは魚のようなもので、AGAR(別名寒天-寒天(マジ!))は2つの糖の混合物-アガロペクチン &私たちがよく知るアガロース- ですね。 つまり、寒天を精製してアガロースを得るわけです。 なぜそのような面倒なことをしなければならないのか、その理由を理解するためには、これらの糖が何であるかをもう少し詳しく知っておくとよいでしょう。
アガロースは多糖類です(「ポリ」は多くの&サッカライドの糖を意味するので、多糖類は繰り返しの糖サブユニットが結合した長い鎖となります)。 これはポリマーの一例である。 ポリマーはサブユニットの繰り返しの長鎖です。 例えば、ヌクレオチドサブユニットが結合してDNAやRNAと呼ばれるポリマーを作り、アミノ酸が結合してタンパク質を作り、単糖の糖が鎖状になって複雑な炭水化物(アガロースとか!)を作る。アミノ酸が結合してタンパク質を形成し、単糖類が鎖状になって複雑な炭水化物(アガロースなど)を形成します。 (詳細は後述))。 個々の糖単位(単糖)は、しばしば-OH基が足のように突き出た環状構造をとる(アガロースがそうであるように)。 糖は同じ「結合」を持っていても、結合した基の突き出し方が異なることがある&。「L」と「D」は、空間的にどの方向に足が向いているかを示すのに使う。 このような立体化学の詳細はこちら: bit.ly/2Q8Dnax
単糖はその-OHを使用して結合することができる。 2つの糖が結合すると2糖になる。 さらに数個つなげるとオリゴ糖になる(オリゴは数個の意)。
また、多数といえば、複数の-OHは複数の潜在的な結合部位があることを意味する(これは、糖鎖リングのどの番号の「アドレス」が結合されるかで特定される)。 枝分かれ」もありますが、アガロースでは直鎖(約400のサブユニット)になっています。 (
アガロースでは、ガラクトース(正確にはD-ガラクトース)が修飾ガラクトース単糖(3,6-アンヒドロ-L-ガラクトース)に結合した二糖類が繰り返しサブユニットを構成しています。
ガラクトースでは、環は6面で、4つの-OH脚、5つの-H脚、&1つのメチルヒドロキシル(-CH2OH)脚があります。 H “脚は、反応することができるもっと面白い脚を隠してしまうので、描かないことが多い。 アガロースの修飾ガラクトースでは、-OH基のうち2つが&水素(「アンヒドロ」)を追い出してつながっており、メチルヒドロキシル腕が-OH腕に架けられ、環の上に「橋」を形成しています。
寒天の約2/3はアガロースですが、寒天にもアガロペクチンが入っています。 これは実によく似ていますが(D & Lガラクトースが交互に並んでいる)、これらのガラクトースの多くは修飾されています。
寒天の一貫した繰り返し構造とは異なり、アガロペクチンで一貫しているのは、D- & L-ガラクトースの「骨格」が交互に並んでいるだけです。 その修飾は鎖全体に散らばっている(例えば、〜10番目までは-O-硫酸結合で硫酸塩と結合しているが、これは平均的なものであり、正確に均等に分布しているとは思えない)。 また、アガロースよりも鎖が短い傾向がありますが、その長さもまちまちなので、アガロペクチンは実に多様です&何が出てくるかわかりません。
DNAにはたくさんの負電荷のリン酸基(リンを4つの酸素で囲んだもの)があります。 これは、ゲル内をプラス側へ移動するための基礎となります。
寒天には多くの硫酸基(酸素に囲まれた硫黄)があります。 この硫酸基も負電荷を帯びているので、DNAがゲル内を移動するのを邪魔することがある。
しかし、アガロースは中性なので、電気泳動に適したマトリックスになります。 物理的な電荷の問題を心配する必要がないのであれば、より低い*金銭的な電荷を持つものを使用したほうがよいでしょう。 寒天は処理が少ないので、安価で&バクテリアの餌を保持するマトリックスとして最適です!
寒天プレートでは、寒天そのものが栄養を与えているわけではないのです。 それが寒天の素晴らしい点の 1 つで、ほとんどの*細菌はそれを食べることができません。 その代わり、寒天はバクテリアが必要とする栄養素を収容するための「足場」を提供するだけなのです。 LBは、教科書にどう書いてあろうと、もともとはLysogeny Brothの略です。 Luria、Lennox、Luria & Bertaniの頭文字をとってそう呼ばれることもありますが、本当はLYSOGENY BROTHの略で、そのレシピは1951年にGiuseppe Bertaniによって初めて発表されました。 彼は溶原性(バクテリオファージ(ファージ)と呼ばれる細菌に感染するウイルスが、細菌のDNAに自身のDNAを挿入するプロセス&を研究する際に、このファージが自身を切り出す溶原性ファージの侵入に適した条件になるまで時を待つために使っていたのです。 http://bit.ly/2HLuB1S
LBのポイントは基本的に、細菌が成長し、分裂し、私たちが望むこと(私たちが入れたDNAのコピーを作ったり、入れたDNAからの指示を使ってタンパク質のコピーを作ったり)をするのに必要なものを与えることです。) そして、それを安価に行うことです。
注:タンパク質を作るときや大規模なDNAを作るときは、LB液でそのまま、つまり振盪しながら「懸濁液」で細菌を育てますが、同じ「親細胞」に由来し、遺伝的に同一である特定の細菌群を分離する必要があるときは、LB液をゲルに埋め込み、遺伝的に異なる「コロニー」が混ざり合わないように、代わりにグロッシーな点として成長させるのです。 懸濁液のさまざまな培地について詳しく知りたい方は、こちらの記事http://bit.ly/bacterialmediaをご覧いただきたいのですが、今日はゲル包埋型に焦点を当てます。
私たちは細菌に5つ星の料理を提供するわけではありません。 その代わり、できるだけお金をかけずに、必要な栄養素を与えたいと考えています。 最低限、ATPを作るために分解(異化)できるエネルギー源、つまり糖、タンパク質、脂肪などを与える必要があります。 分解するだけでなく、タンパク質やDNAといったものを作る能力も必要です(代謝の同化を行う)。 そのためには、炭素や窒素などの必要な元素を供給する栄養素が必要ですが、ありがたいことに、シンプルなレシピで、たくさんの細菌に十分な量の栄養素を供給することができるのです。
主な成分は3つです(ただし、そのうちの2つは成分自体がたくさんあります。
- TRYPTONE -> これはカゼインというタンパク質を膵臓の酵素で消化してできたペプチドの混合物です -> これはバクテリアが新しいタンパク質を作るために使えるアミノ酸を提供します
- YEAST EXTRACT -> この酵母の「自己溶解物」は基本的に酵母にあったもの(ビタミン、微量元素などを含む有機化合物)だけです。3516>
- SODIUM CHLORIDE (NaCl)(食卓塩) ->浸透圧のバランス、輸送などを可能にします。
主なLB製剤には、「ミラー」「レノックス」「ルリア」版&があり、塩分の量に差がある。 ミラー & ベルターニがNaCl(10g/L)で菌を溺死させるのに対し、レノックスは5g/L、ルリアは0.5g/Lと、塩分に敏感な抗生物質を使う場合は、こうした低塩レシピが良いですね。
また、「省く」といえば、不要な細菌を「省く」必要がありますが、これは、抗生物質など不要なものの増殖を抑えるものを含む選択培地を用いて、必要な細菌を「選択」することによって可能になります。 例えば、私たちが細菌に遺伝子を組み込むとき、通常はプラスミドと呼ばれる円形のDNA断片の形で行います。 そのプラスミドに抗生物質耐性遺伝子を持たせて、餌にその抗生物質をかけると、餌はまだ成長しますが、他のものは成長できなくなるように設計します http://bit.ly/2tcW4ky
また、分離培地もあります。 8024>
自分の遺伝子を入れたプラスミドをバクテリアに入れてコロニーができたら、そのコロニーをいくつか選んで、液体LB(抗生物質入り)に入れて一晩培養し、プラスミドのコピーをたくさん作るんです。
どのような培地を使うにしても、無菌であることが必要です。 そこで、オートクレーブで滅菌します (非常に高温で高圧の食器洗浄機に入れます)。>ボトルの密閉度が低いと爆発することを確認し、ボトルが冷えるまでふたを締め直さないようにします (幸いにも私はこのミスを犯したことがありません)。 もう一つやってはいけない間違い -> オートクレーブの前に抗生物質を加えないこと、さもなければ不活性化してしまいます。 普通は使う直前まで入れません。
学部では、培地をすべて自分で作りましたが、ここでは、「培地メーカー」の研究員がいて、素晴らしいことに、私たちの細菌増殖培地を&滅菌してくれるのです。 オートクレーブテープの線が黒くなっていれば、オートクレーブを通ったことが分かります。テープは温度に敏感なので、本当に熱くなると色が変わります。 私は本当に、ジョークやトリビアをメッセージ化したオートクレーブテープのラインをデザインしたいと思っています。
挙げられたトピックの詳細(&その他) #365DaysOfScience 全部(トピックが挙げられた) 👉 http://bit.ly/2OllAB0