[항생제] 2편 : 균주에 따른 항생제 선택 팁

 

 

 

실험에서 사용하는 항생제는 단순히 플라스미드 선별을 위한 수단이 아니에요. 

 

 

어떤 균주를 쓰느냐, 어떤 실험 환경에서 작업하느냐에 따라 선택 기준도 달라지기 때문이죠. 이번 글에서는 균주 특성, 항생제 안정성, 플라스미드 복수 사용 시 고려 사항 등을 중심으로 항생제를 어떻게 현명하게 선택할 수 있는지 알려드릴게요.

 

균주마다 항생제 감수성이 달라요

 

 

 

플라스미드를 넣는 숙주 세균이 어떤 종류인지 먼저 확인해봐야 해요. 예를 들어, DH5α나 TOP10처럼 일반적인 클로닝용 대장균은 거의 대부분 항생제에 민감하게 반응하지만, BL21(DE3)처럼 단백질 발현에 자주 쓰이는 균주는 일부 항생제에 대해 약한 저항성을 가질 수도 있어요.

게다가 어떤 균주는 특정 항생제에 대해 천연 저항성(natural resistance)을 가지고 있어서 항생제를 넣어도 살아남을 수 있어요. 이런 경우에는 해당 항생제를 사용하는 플라스미드를 넣더라도 제대로 된 선별이 어렵기 때문에, 다른 항생제를 선택해야 해요.

 

항생제의 안정성도 중요해요

항생제는 배지에 넣고 실온이나 배양기 안에 며칠간 방치되는 경우가 많기 때문에, 열이나 pH, 시간에 따른 안정성도 중요한 요소예요. 예를 들어 암피실린은 액체배지에서 시간이 지나면 쉽게 분해되기 때문에, 장시간 실험에는 카르베니실린(carbenicillin) 같은 대체 항생제를 쓰는 게 좋아요.

또한 항생제를 자주 해동하고 다시 얼리면 효능이 떨어질 수 있어요. 그래서 실험실에서는 항생제를 소분해서 -20℃에 보관하고, 쓸 때마다 소량만 해동해서 사용하는 걸 추천해요.

 

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플라스미드가 여러 개면 항생제도 다르게

두 개 이상의 플라스미드를 동시에 세포에 넣는 co-transformation 실험에서는 각 플라스미드가 다른 항생제 저항성 유전자를 가져야 해요. 그래야 원하는 플라스미드가 모두 들어간 세포만 선별해서 키울 수 있죠.

 

예를 들어, 하나는 암피실린 저항성, 다른 하나는 클로람페니콜 저항성을 가진 플라스미드라면, 두 항생제를 동시에 넣은 배지에서만 둘 다 가진 세균이 살아남게 돼요. 만약 두 플라스미드가 같은 항생제 저항성을 가진다면, 어떤 조합으로 플라스미드가 들어갔는지 확인할 수 없게 되죠.

 

항생제 농도는 꼭 실험 조건에 맞게

 

 

항생제를 너무 적게 넣으면 제대로 선별되지 않고, 반대로 너무 많이 넣으면 세포가 스트레스를 받아서 원하는 결과를 얻기 어려워요. 일반적으로는 암피실린 100μg/mL, 카나마이신 50μg/mL, 클로람페니콜 25μg/mL 정도가 추천되지만, 균주나 배양 시간에 따라 최적 농도는 다를 수 있어요.

또한 항생제를 고체배지와 액체배지에 동일하게 적용할 수 있는 건 아니에요. 고체배지에서는 항생제 농도가 더 오래 유지되기 때문에, 액체배지보다 다소 낮은 농도에서도 충분한 효과를 낼 수 있어요.

 

 

항생제 선택은 실험의 기본이자 핵심이에요. 같은 플라스미드라도 어떤 항생제를 쓰느냐에 따라 성공과 실패가 갈릴 수 있어요. 오늘 알려드린 기준을 토대로 실험 상황에 꼭 맞는 항생제를 선택해보세요. 

 

 

 

다음 편에서는 항생제 저항성 유전자의 분자적 작동 원리에 대해 자세히 알려드릴게요.