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細胞學堂 | 超全的細胞培養(yǎng)常見抗生素盤點

來源:Pricella  瀏覽量:  發(fā)布時間:2024-10-10 14:31:00

細胞培養(yǎng)作為生命科學研究探索的至關重要的技術之一,其無菌環(huán)境的維護直接關系到實驗結果的精確性與可靠性。在此過程中,抗生素的使用尤為關鍵??股啬軌蛴行Х乐辜毦任⑸锏奈廴荆_保細胞的健康生長。與此同時,抗生素還可用于篩選和保留特定遺傳修飾的細胞群體,在轉(zhuǎn)染、基因編輯等實驗中發(fā)揮著重要作用??股氐暮侠硎褂茫粌H有助于維持細胞培養(yǎng)的穩(wěn)定性,還確保了實驗結果的可重復性和準確性,為科研人員提供了可靠的實驗保障。



本期,我們將為大家?guī)沓R娂毎廴痉乐斡每股?、常見細胞抗性篩選用抗生素的介紹以及使用注意事項的解析,幫助您輕松掌握抗生素的選用技巧,確保實驗順利進行。



常見細胞污染防治用抗生素

青-鏈霉素(Penicillin-Streptomycin)

青-鏈霉素即“雙抗”,是青霉素和鏈霉素的混合溶液,是體外培養(yǎng)中為預防微生物污染最常用的抗生素,常配制成100倍濃度母液使用,對革蘭氏陽性和陰性細菌具有聯(lián)合抗菌作用。

-作用機制-

青霉素能夠干擾細菌細胞壁的合成,對革蘭氏陽性菌特別有效;鏈霉素能與細菌核糖體的30S亞單位結合,抑制細菌蛋白質(zhì)的合成,對革蘭氏陰性和陽性菌均有效,但對革蘭氏陰性菌效果更加顯著。




兩性霉素B(Amphotericin B)

兩性霉素B,是一種多烯類抗真菌藥物,抗真菌譜廣,幾乎對絕大部分真菌均有效,對其敏感的真菌有念珠菌屬、新型隱球菌、球孢子菌屬等,耐藥菌株少見。常與雙抗聯(lián)合使用,被稱為“三抗”,可預防細胞培養(yǎng)中可能出現(xiàn)的絕大部分細菌和真菌污染。

-作用機制-

兩性霉素B能與真菌細胞膜上的麥角甾醇結合,導致細胞膜受損,通透性提高,細胞內(nèi)物質(zhì)外漏,破壞正常代謝而起抑菌作用,但對細菌無效。




氨芐青霉素(Ampicillin)

氨芐青霉素,是一種β-內(nèi)酰胺類抗生素,可廣譜抑制革蘭氏陽性菌、陰性菌和厭氧菌。除可用于抑制細菌污染,氨芐青霉素在分子生物學中也用來選擇性篩選成功轉(zhuǎn)化氨芐抗性基因的細菌克隆。

-作用機制-

氨芐青霉素通過干擾青霉素結合蛋白(PBP)活性,進而影響細菌肽聚糖合成,導致無法形成五甘氨酸交聯(lián),破壞細胞壁的完整性,最終殺死細菌。




羧芐青霉素(Carbenicillin)

羧芐青霉素是青霉素衍生物,對革蘭氏陰性和陽性細菌均有抑制作用。在農(nóng)桿菌介導的植物遺傳轉(zhuǎn)化試驗中,羧芐青霉素可用于植物組織共培養(yǎng)之后殺滅農(nóng)桿菌。

-作用機制-

羧芐青霉素和氨芐青霉素作用機制相同,但理化性質(zhì)更穩(wěn)定、價格略高。




多粘菌素B(Polymyxin B)

多粘菌素B是多粘菌素中最常見的一種,對幾乎所有革蘭氏陰性菌(除變形桿菌屬)具有顯著殺傷效果,尤其是銅綠假單胞菌。但同時對動物細胞有一定的毒性,使用前需要測試劑量-毒性曲線,找到對于目標細胞安全無毒的濃度。

-作用機制-

多粘菌素B通過與細菌脂多糖的脂質(zhì)體A結合,改變細胞膜的結構使之通透性變強,致使細菌胞內(nèi)的小分子物質(zhì)外漏,進而導致細菌的死亡。




卡那霉素(Kanamycin)

卡那霉素是一種氨基糖苷類抗生素,對革蘭氏陽性和陰性菌均有效。在分子生物學中,卡那霉素也可用來選擇性篩選成功轉(zhuǎn)化卡那霉素抗性基因的細菌克隆。

-作用機制-

卡那霉素通過與30S核糖體結合致使mRNA密碼誤讀,從而抑制蛋白質(zhì)的合成。


 

常見細胞抗性篩選用抗生素




在穩(wěn)定轉(zhuǎn)染過程中,抗性標記基因會隨著目的基因一并由載體運入細胞,賦予細胞目的基因的同時,也賦予了細胞抗性標記。因此,轉(zhuǎn)染成功的細胞在含有抗生素的選擇培養(yǎng)基中依然可以正常生長,未轉(zhuǎn)染或未整合到基因組的細胞則會被殺死,最終篩選獲得穩(wěn)定的帶抗性細胞株。由此可見,抗生素抗性篩選是構建穩(wěn)轉(zhuǎn)細胞的重要步驟。

嘌呤霉素(Puromycin)

嘌呤霉素是一種氨基核苷類抗生素,通過模擬氨酰化tRNA(aa-tRNA)的3’末端,代替正常氨基酸,通過核糖體肽基轉(zhuǎn)移酶中心(PTC)催化摻入新生鏈的C末端,阻止氨基酸鏈的正常延伸,導致翻譯提前終止,干擾蛋白質(zhì)合成。嘌呤霉素抗性基因(PuroR或Pac基因)編碼一種嘌呤霉素-N-乙酰轉(zhuǎn)移酶(PAC),它能將嘌呤霉素分子乙?;?,從而使細胞對嘌呤霉素產(chǎn)生抗性。




G418(Geneticin)

G418是一種氨基糖苷類抗生素,通過抑制核糖體功能,阻斷蛋白質(zhì)合成,導致細胞死亡。在細胞培養(yǎng)中,G418用于篩選和維持轉(zhuǎn)染了新霉素抗性基因(NeoR)或G418抗性基因(NPT II)的細胞群體。該抗性基因編碼氨基糖苷磷酸轉(zhuǎn)移酶(APRT),能使細胞對G418產(chǎn)生抗性,保護核糖體不受抗生素的抑制。




潮霉素B(Hygromycin B)

潮霉素B是一種氨基糖苷類抗生素,通過干擾70S核糖體易位和誘導對mRNA模板的錯讀,進而抑制蛋白合成,從而殺死原核(如細菌)、真核(如酵母菌,真菌)和哺乳動物細胞。潮霉素B抗性基因(hph基因)編碼潮霉素B磷酸轉(zhuǎn)移酶,這種酶通過將潮霉素B的氨基糖部分磷酸化來使其失活,從而解除潮霉素B對細胞的毒性。


 

細胞培養(yǎng)中抗生素使用注意事項



01

抗生素選擇

根據(jù)抗菌譜的廣泛性和效力強度,合理選擇適合的抗生素組合。例如雙抗主要針對革蘭陽性和陰性菌,遇到特殊污染可選用其他抗生素。

02

濃度控制

抗生素濃度控制至關重要,過低抑菌效果差,過高會損傷細胞。因此,需要調(diào)控至最佳濃度范圍。

03

配伍注意

聯(lián)合使用抗生素時,應避免藥物間的相互拮抗或靶位競爭,以免削弱抗菌效果或產(chǎn)生不利影響。

04

儲存條件

抗生素應存放于避光、-20℃的環(huán)境中,以維持其生物活性。

05

避免依賴

長期依賴抗生素預防污染可能導致耐藥性增加及污染源的掩蓋。常規(guī)培養(yǎng)應避免依賴抗生素,良好操作和無菌環(huán)境才是預防污染的關鍵。

06

抗生素篩選濃度

使用前需確定合適的篩選濃度,通過梯度實驗確定既能有效篩選抗性細胞,又不造成細胞大量死亡的最佳濃度。

07

抗生素作用時間

抗生素的作用時間需充分,確保非抗性細胞被徹底清除,但同時也要避免時間過長,對抗性細胞產(chǎn)生不必要的應激反應。

08

無抗環(huán)境檢測

定期在無抗生素環(huán)境中培養(yǎng)篩選出的抗性細胞,以驗證其抗性基因的穩(wěn)定表達。

09

抗生素交叉耐藥性

需注意所用抗生素是否與其他常用抗生素存在交叉耐藥性,以免影響后續(xù)的實驗設計和篩選策略。



普諾賽?青霉素-鏈霉素溶液



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(點擊圖片了解更多產(chǎn)品信息)




以上是關于常見細胞污染防治用抗生素、常見細胞抗性篩選用抗生素的介紹以及使用注意事項的解析,更多細胞培養(yǎng)干貨,請持續(xù)關注細胞學堂專欄~


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