基本介紹
- 中文名：col質粒
- 外文名：Col plasmid
- 發現：大腸桿菌
- 含有：編碼大腸桿菌素的基因
- 屬於：細菌蛋白
- 特性：傳遞性
col質粒的概述,col質粒接合傳遞過程,雙重耐藥法分離接合子,單種耐藥法分離接合子,接合子質粒電泳分析,col接合子穩定性觀察,大腸桿菌col質粒的檢測及其實際套用,
col質粒的概述
col質粒（Col plasmid)因首先發現於大腸桿菌中而得名，該質粒含有編碼大腸桿菌素的基因，大腸桿菌素是一種細菌蛋白，只殺死近緣且不含Col質粒的菌株，而宿主不受其產生的細菌素的影響。由G+細菌產生的細菌素通常也是有質粒基因編碼，有些甚至有些商業價值，例如，一些乳酸細菌產生的細菌素NisinA能強烈抑制某些G+細菌的生長，而被用於食品工業的保藏。
col質粒有不同的結構和功能，有些具有傳遞性，可以通過接合作用自主傳遞;有些是非傳遞性的，但可以通過其它傳遞質粒誘動而聯合傳遞。col質粒和R質粒的傳遞性質粒誘動而聯合傳遞。col質粒和R質粒的傳遞性在耐藥性細菌素原桿菌的演變中起著重要的作用，對腸道正常菌群的生態平衡也有一定的影響。
col質粒接合傳遞過程
雙重耐藥法分離接合子
用53株耐藥性col+供體菌與KI接合配對，以RIF、TC(SM、CM)為選擇標記分離接合子。結果有10株供體的耐藥標記(R質粒)和col質粒共同傳遞給K22，使之出現耐藥產大腸菌素的新表型，其中NPEC7株，ETEC、EPEC、EAEC各1株。經測定，每一配對組中各個接合子的耐藥譜基本一致。有3個配對組僅發生R質粒傳遞。用單重耐藥法對比實驗分離到單獨col質粒轉移接合子。說明col質粒和R質粒在接合作用中發生分離而獨自傳遞。
單種耐藥法分離接合子
用8株敏感性col十供體菌與K接合配對，以受體菌的RIF為選擇標記分離接合子，結果有5株供體的col質粒傳遞給K22，其中ETEC2株，NPEC、EPEC、EIE各1株。
接合子質粒電泳分析
對13株接合子及其供體進行質粒電泳比較，3株耐藥col+接合子僅顯示一條與它們供體相平行的大質粒帶，均表達出3種耐藥標記。說明這些傳遞性col質粒攜帶耐藥基因。.5株耐藥col+接合子顯示大、小二種質粒帶，1株顯示二大質粒帶，推測耐藥基因和col質粒不在同一複製子上。在3株敏感col接合子中，2株僅顯示1條大帶，1株出現2條比供體菌(有大、小2條)大帶小而比小帶大的區帶，可能在接合傳遞過程中，大質粒離解為2個較小的質粒。
col接合子穩定性觀察
將col+接合子接種保種半固體置室溫保存，每月重測一次大腸菌素。結果6組接合子中均有個別子代菌落喪失產大腸菌素的性能，其他株/組保種2-8個月仍能產生大腸菌素，但其性能變得不穩定，重測抑菌圈變小。只有4組接合子遺傳性狀一直較穩定。經藥敏試驗，10株耐藥col十接合子在保種期間耐藥譜基本不變。通過質粒電泳比較，喪失大腸菌素的接合子質粒圖譜與未喪失的基本相同。說明細菌素的喪失並非col質粒丟失所致，而是col質粒受到未明因素的阻遏得不到表達。
大腸桿菌col質粒的檢測及其實際套用
細菌素的產生主要由細菌的質粒所介導。在正常的大腸桿菌及其它腸桿菌科的細菌中，可以攜帶產生大腸菌素的col質粒。同一細菌體內(微環境中)R質粒可以和col質粒共存或互相排斥(同一不相容群)。另一方面，col質粒攜帶菌與共居的腸道桿菌可以產生不同程度的拮抗作用。因此，不同的R質粒與不同的col質粒之間又可存在上述雙重的生態平衡關係。檢測628株大腸桿菌的col質粒，並從全敏感菌株中篩選出9株col質粒攜帶菌，檢測了它們對100株多重耐藥的腸道致病菌的抗菌作用，並探討了col質粒在自身鑑別及細菌分類上的套用。
202株源自新生兒的大腸桿菌，col質粒陽性菌占42株(陽性率為20.79%)，其中R質粒陽性的菌株有14.75%攜帶col質粒;R質粒陰性菌株有30%攜帶col質粒。426株源自豬糞便的大腸桿菌，col質粒陽性菌占98株。R質粒陽性菌株26.56%攜帶col質粒;R質粒陰性菌18.38%攜帶col質粒。經x2檢驗，x2=3.70，P>0.05，故可認為兩組無顯著差異。
上述兩組的x2檢驗結果不盡一致，其原因可能很多，但col質粒的多樣性可能是重要因素之一。選取從全敏感菌株中所檢出的10株col質粒攜帶菌，對15株不同的指示菌進行抗菌試驗，重複多次，結果表明有9株col斗菌株對這15株受檢的指示菌的抗菌譜不同，但每次結果相符，提示該結果既可用於col質粒的自身鑑別，亦可時用於細菌的分類。因此認為該9株col質粒的結構及表型均不相同，有可能從中篩選出抗菌譜較廣的col質粒攜帶菌值得進一步研究。
抗菌作用
從上述全敏感菌株中篩選出的9株col大腸桿菌，另有3株col標準菌株及實驗室保存的2株col+菌株，檢測它們對100株腸道病原菌的抗菌作用。可以看出14株col+菌株對100株致病菌的抗菌譜均不一致，其中以B128、B246及p413的抗菌效果較好。如果把兩種col質粒抗菌率相加(因有一部分抗菌作用沒有交叉)則抗菌率可以提高。例如B123和p413對ETEC的相加抗菌率為97.37%;B128和B246對多耐痢菌相加抗菌率為60%。上述從健康人與動物全敏感菌株中可能篩選到抗菌力較強的colicin產生菌，為動物體內及人體內提供拮抗作用較好的菌株。
