抗菌活性放线菌的界面微滴移液互作分离筛选方法

【背景】放线菌是天然产物的宝库,目前应用于临床的天然抗生素有70%来源于放线菌的次级代谢产物。随着细菌对传统抗生素耐药问题的日趋严重,如何从自然生境中高效筛选新型活性放线菌资源并发现新型抗生素成为当前微生物学者面临的重要挑战。通过传统方法筛选活性放线菌不仅费时费力、试剂耗材消耗量大,并且筛选通量非常有限,难以对自然样品中的复杂微生物群落进行整体全面的解析。【目的】提出一种基于多孔板液滴阵列培养的新策略,可高通量筛选抗菌活性放线菌。分析模式放线菌在微液滴中的培养特征与筛选条件,为进一步建立基于液滴阵列技术的超高通量活性放线菌筛选平台奠定基础。【方法】采用界面移液技术,将传统的多孔板高通量筛选体系微缩至1μL水平,在油相填充的多孔板(96孔板)中生成微升培养液滴阵列,每个微孔液滴中封装一个放线菌孢子或菌丝团。经过短期培养,放线菌在微滴中完成菌丝分化与次级代谢产物的分泌。这时,通过第二步界面移液技术与液滴融合加入带有荧光标记的指示菌,通过全菌拮抗筛选定位活性目标菌株,并将活性谱转化为量化的荧光数值。【结果】通过对模式放线菌的测试发现,放线菌菌丝可以在微液滴中达到最佳培养状态,并积累足够的生物质与代谢物,对荧光指示菌有明显的抑制作用。【结论】通过建立上述基于微孔板液滴阵列的高通量筛选技术,能从单细胞水平快速筛选出具有抑菌活性的菌株,显著节约了筛选成本并提高了筛选通量,为新型活性天然产物的发现提供了一种新的简单有效的筛选方法。