Методы выделения мутантов бактерий

Методы прямого отбора предполагают высев популяции бактерий на среду, содержащую тот или иной селектирующий агент. Прямым отбором можно выявить мутанты, устойчивые к различным антибиотикам, бактериофагам или химическим ингибиторам, т. е. агентам, обладающим в норме бактерицидным или бактериостатическим действием по отношению к немутировавшим родительским клеткам.

Одна из основных трудностей при прямом отборе состоит в выборе оптимальной концентрации селективного агента. Например, при отборе мутантов, устойчивых к различным антибиотикам, важно подобрать такую концентрацию антибиотика, которая полностью блокировала бы рост бактерий дикого типа, но в то же время позволяла бы развиваться устойчивым мутантам. Определение оптимальной концентрации методом проб и ошибок может потребовать много времени и сил. Для устранения этого разработаны более эффективные приемы селекции таких мутантов. Одним из них является селекция мутантов на твердой питательной среде с градиентом концентрации антибиотика (или какого-то другого ингибитора).

Большинство типов мутантных клеток нельзя выявить методами прямого отбора – это ауксотрофные мутанты, мутанты с измененной способностью к сбраживанию углеводов и некоторые условно-летальные мутанты.

 Самым распространенным приемом непрямого выявления таких мутантов являются случайный поиск соответствующих колоний и метод перепечатывания колоний с одной чашки Петри на другую (метод отпечатков, или реплик). Оба приема требуют проверки свойств большого числа бактериальных колоний, что утомительно и требует больших затрат времени. Одним из способов повышения вероятности выявления нужного мутанта является посев бактерий на среды, содержащие индикаторы. Существуют методы, повышающие вероятность обнаружения нужных мутантов. Например, для выявления мутантов бактерий кишечной группы с измененной способностью к сбраживанию углеводов используют среду ЕМВ, в состав которой входит соответствующий углевод и индикатор, состоящий из эозина и метиленового синего. На этой среде колонии бактерий, сбраживающих углевод, окрашиваются в фиолетовый цвет с металлическим блеском, а колонии бактерий, не сбраживающих углевод, – в светло-розовый цвет. Часто для повышения вероятности выделения нужных мутантов используют пенициллиновый метод обогащения популяции бактерий мутантами. Этот метод был предложен в 1948 г. независимо Дж. Ледербергом и Б. Дэвисом для обогащения популяции бактерий ауксотрофными мутантами.