多年生化、遺傳學和分子生物學的研究成果已經(jīng)使得酵母菌成為一種的基因表達研究和蛋白質(zhì)重組表達的通用宿主，成為生物系統(tǒng)研究的模式型生物，是生物制藥科學家的有力工具。盡管包括Pichia、Hansenula、Debaryomyces均被研究者所使用，但使用zui普遍的依然是Saccharomyces酵母。

酵母菌mRNA 和細胞內(nèi)蛋白，很難用傳統(tǒng)酶解方法完整提取。裂解酶中通常含有核糖核酸酶和其他蛋白酶，它們不僅會破壞細胞壁，且會破壞特定分子。另外，酶解產(chǎn)生的原生質(zhì)體，需借助特定試劑進行溶解，而導致很多蛋白質(zhì)變性失活。因此常常需要使用物理方法破碎酵母菌，從而釋放內(nèi)容物。

通常的壓榨或球磨方式，每次只能處理一個樣品，操作效率太低。對于那些需要進行高通量篩選檢測酵母菌的實驗，單個處理是一個主要的瓶頸和不切實際的，所以我們就需要一種可以單次高通量裂解細胞的方法。Geno/Grinder組織研磨儀——一個zui初是為了在深孔板中高通量破碎種子而設計的垂直振蕩研磨儀就可以很好的解決這一問題。可同時在6個96孔深孔板中對酵母菌進行破碎。實現(xiàn)高通量地裂解酵母。

材料和方法：

釀酒酵母在YPD培養(yǎng)基（(1% 酵母提取物, 2% 蛋白胨, 2% 葡萄糖)）中30°C下150 rpm振蕩培養(yǎng)一整夜，使用無菌96孔板（CorningLife Science），每個孔中加入100 ml 培養(yǎng)液和酸洗的玻璃珠(Sigma,G-8772)。使用一系列不同尺寸的玻璃研磨珠（106 目 (非常小),150-212 目,212-300 目,425-600 目(大).）對照組酵母菌中只加入培養(yǎng)液不加玻璃研磨珠。蓋上橡膠密封墊密封后放入Geno/Grinder動植物組織研磨機內(nèi)，固定好。 1500轉(zhuǎn)/分鐘下振蕩5-10分鐘。完成后，用相差顯微鏡檢查酵母培養(yǎng)物并拍照。

結(jié)果和討論：

酵母裂解的有效性取決于玻璃珠的大小和研磨持續(xù)的時間。圖1-3是用425-600目玻璃珠振蕩5-10分鐘的細胞裂解的效果。在裂解細胞時，玻璃珠的目數(shù)越低效果更差，106目的玻璃珠尤其沒有效果。結(jié)果表明425-600目的玻璃珠是裂解Saccharomyces的。

Geno/Grinder組織研磨儀的*設計也是裂解過程中一個重要的因素。標準的珠磨研磨機適應微孔板的應用模仿“油漆攪拌器”設計，呈8字形運動。這種運動方式不能使樣品得以均一的裂解，樣品間差別很大。而Geno/Grinder的垂直振蕩模式則能有效的裂解多孔材料中的樣品，這種上下垂直運動方式使得玻璃珠更直接的碰撞細胞（而不會像一般的珠磨除了碰撞細胞外也常常會碰撞孔壁），從而能夠得到均一的研磨效果。

圖1. 對照組未加玻璃珠的酵母菌。10分鐘后，這些酵母菌依然完好無損。

圖2. 用425-600目玻璃珠振蕩5分鐘的細胞裂解的效果。破碎的酵母像是黑暗的“鬼魂”，完整的酵母菌則繼續(xù)折射光而呈現(xiàn)出明亮的部分。

圖3. 用425-600目玻璃珠振蕩10分鐘的細胞裂解的效果。絕大多數(shù)酵母菌已經(jīng)破碎呈現(xiàn)出黑暗的細胞“鬼魂”陰影，極少幾個酵母菌沒有被振蕩破碎而呈現(xiàn)出明亮的部分。

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