미생물 접합(Conjugation) 실험
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[미생물생태학실험] mating(conjugation) 실험
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2025.07.09
문서 내 토픽
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1. Conjugation (접합)Conjugation은 세균 세포 간의 직접적인 접촉이나 pilus를 통해 유전 물질을 전달하는 parasexual 방식의 교배 과정이다. 미생물의 유전적 다양성을 증가시키며, 극한 환경에서 항생제 저항성 같은 유리한 형질을 다른 미생물로부터 받아들여 환경 적응 능력을 강화할 수 있다.
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2. Acinetobacter baumanniiGram-negative bacteria로 WHO에서 지정한 위험 균주 중 하나이다. 병원성 균주로서 면역력이 취약한 환자에게 병원 내 감염을 유발하며, 다양한 항생제에 내성을 가진다. 인공호흡기와 배뇨관에 biofilm을 형성하여 감염을 일으킬 수 있는 opportunistic pathogen이다.
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3. S17-1 λ pir 균주Acinetobacter baumannii 17978 △ompA에 nptI와 pHKD01 plasmid가 연결된 형태로, Escherichia coli S17-1 lambda pir에 electroporation을 통해 transformation된 상태이다. ompA는 외막 단백질이며, nptI는 kanamycin 항생제 내성 유전자로 기능한다.
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4. 실험 방법 및 주의사항A. baumannii와 S17-1 λ pir를 1:4 비율로 혼합하여 LB agar에서 37℃에서 overnight culture한다. 멸균된 stick을 사용하여 두 균을 30~40분간 혼합하고, 오염 방지와 배지 손상 방지에 주의해야 한다. 각 단계에서 사용한 stick은 재사용하지 않는다.
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1. Conjugation (접합)Conjugation is a fundamental horizontal gene transfer mechanism in bacteria that enables direct cell-to-cell contact for DNA exchange. This process is particularly significant in microbiology and genetic engineering because it allows bacteria to share plasmids and chromosomal DNA, facilitating the spread of antibiotic resistance genes and other traits. Understanding conjugation is essential for studying bacterial evolution and developing strategies to combat antibiotic resistance. The process involves a donor cell with a conjugative plasmid forming a pilus to establish contact with a recipient cell, followed by DNA transfer. Conjugation differs from transformation and transduction as it requires direct physical contact. In laboratory settings, conjugation is widely used for genetic manipulation and creating recombinant strains. The efficiency and frequency of conjugation depend on various factors including bacterial species, plasmid type, and environmental conditions. Studying conjugation helps researchers understand how pathogenic bacteria acquire virulence factors and how beneficial traits spread through bacterial populations in natural environments.
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2. Acinetobacter baumanniiAcinetobacter baumannii is a clinically significant gram-negative bacterium that has emerged as a major nosocomial pathogen and serious public health concern. Its ability to acquire antibiotic resistance rapidly makes it particularly problematic in hospital settings, where it causes infections in immunocompromised patients. A. baumannii demonstrates remarkable environmental persistence and can survive on surfaces for extended periods, facilitating transmission between patients. The bacterium's capacity for horizontal gene transfer, including conjugation, accelerates the spread of resistance genes among populations. Its multidrug-resistant strains pose challenges for treatment options, often requiring last-resort antibiotics. Understanding A. baumannii's genetic mechanisms and virulence factors is crucial for developing effective infection control strategies and novel therapeutic approaches. The organism's ability to form biofilms further complicates treatment efforts. Research into A. baumannii conjugation and genetic transfer mechanisms is vital for predicting resistance patterns and developing targeted interventions in clinical and research contexts.
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3. S17-1 λ pir 균주The S17-1 λ pir strain is a specialized Escherichia coli strain widely used as a donor strain in bacterial conjugation experiments, particularly for transferring plasmids into recipient bacteria. The S17-1 strain carries integrated RP4 plasmid sequences that provide mobilization functions, enabling efficient conjugative transfer of compatible plasmids. The λ pir designation indicates the strain carries the λ prophage and pir gene, which are essential for replicating certain plasmids containing specific origins of replication. This strain is invaluable in genetic engineering and molecular microbiology research because it facilitates controlled gene transfer without requiring the recipient cells to possess specific conjugation machinery. S17-1 λ pir is particularly useful for introducing plasmids into gram-negative bacteria like Acinetobacter baumannii and other species. The strain's characteristics make it an excellent tool for studying horizontal gene transfer mechanisms and creating recombinant strains in laboratory settings. Its widespread use in research demonstrates its reliability and effectiveness for conjugation-based genetic manipulation experiments.
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4. 실험 방법 및 주의사항Proper experimental methodology and safety precautions are essential for conducting successful and safe conjugation experiments involving bacterial strains. Researchers must maintain strict aseptic techniques throughout all procedures to prevent contamination and ensure reliable results. When working with pathogenic organisms like Acinetobacter baumannii, appropriate biosafety level facilities and personal protective equipment are mandatory. Conjugation experiments require careful optimization of mating conditions including temperature, pH, and nutrient availability to maximize transfer efficiency. Proper documentation of all procedures, including strain sources, plasmid characteristics, and experimental parameters, is crucial for reproducibility. Sterilization of all equipment and media through autoclaving or filtration prevents unwanted contamination. Researchers must follow institutional biosafety guidelines and obtain necessary approvals before conducting experiments with pathogenic bacteria. Proper disposal of bacterial cultures and contaminated materials according to institutional protocols is essential. Training in microbiological techniques and understanding the specific requirements of each bacterial strain ensures successful experiments. Maintaining detailed laboratory records and following established protocols minimizes errors and enhances the validity of research findings.
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미생물 접합 실험과 항생제 내성 선별1. Serial Dilution (희석계대법) Serial dilution은 미생물 수, DNA, 단백질, 화학물질 등의 농도가 너무 높아 정확한 측정이 어려울 때 사용되는 기본적인 실험 방법이다. 일정한 비율로 연속적으로 희석하여 농도를 점차 낮추는 기법으로, 본 실험에서는 항생제 농도를 최적화하기 위해 사용되었다. 각 항생제의 최저 유효 농도를 결정하...2025.12.17 · 의학/약학
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미생물 순수분리(Streaking) 실험1. Streaking 방법 백금이를 이용하여 획선을 그어가며 균을 접종하는 순수분리 기법입니다. 획선 분할을 통해 균의 농도가 연속적으로 희석되어 single colony를 얻을 수 있습니다. 이 실험에서는 conjugation된 A. baumannii를 순수분리하기 위해 항생제가 첨가된 새로운 Amp30 Km 50 agar 배지에 streaking을 수...2025.12.17 · 자연과학
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예비4 Transformation 김 8페이지
예비레포트실험제목 :Transformation조 :5조학 번 :2015117014이 름 :김선준1. 실험 목적본 실험은 Transformation(형질변환)을 통해 재조합된 유전자인 DNA(eGFP)를 Competent Cell 안에 삽입한 후 열처리 및 온도 조절을 통한 세포 안정화를 거친 후 LB배지에서 배양한다. 후 에, 각 균에서 형질변환이 잘 일어난 세포들만 분리하기 위해, 항생물질인 Ampicillin이 포함된 고체 배지를 이용하여 배양 후 이를 대조군과 비교하여 이를 통해 형질 전환에 대한 전박적인 특성을 이해하는 실험...2021.02.07· 8페이지 -
미생물학 시험대비 주요개념 핵심정리 25페이지
[1장. 미생물학의 이해]미생물 → 육안 x 현미경 확대 관찰 가능한 아주 작은 생물군미생물 → 바이러스, 세균, 진균, 단세포, 조류, 원생동물이들 구조 기능 이해, 미생물로 인한 감염병 및 감염경로 밝히고 여러 산업에 적용 또는 응용하려는 학문 → 미생물학로버트 후크 → 복합 현미경 제작, 최초 세포 발견레디 → 미생물 병인설 확립 > 배양 발견, 자연발생설 X 생물속성설 O파스퇴르 → 미생물의 증식 억제하는 파스퇴르 살균법, 저온살균법, 백신이라는 용어 사용코흐 → 코흐의 가설 → 미생물의 병인설 확립- 병원균은 병든 동물에서...2024.04.16· 25페이지 -
미생물학 실험(형질도입, BAP와 CAP, 그람염색) 레포트 19페이지
미생물학 실습-Transformation 레포트※ 학습 목표: 외부 DNA를 박테리아 플라스미드에 삽입하는 transformation 과정을 알아보고 미생물을 통한 유전자 재조합 기술을 습득한다.1. Introduction1.1 세균의 유전물질 전달: Conjugation, transformation과 transduction① 형질전환 (Transformation)- 수용자 세포가 외부의 유전물질을 받아들여 병합함으로써 그 유전정보를 발현하는 유전자의 변환이 일어나는 현상이다. 형질전환에서는 흡수능력을 가지고 있는 수용자 박테리아가...2022.12.11· 19페이지 -
미생물학 - 세균에대해서, 세균의형태, 세균의구조, 소독과멸균 47페이지
세균의 구조Cell Wall (細胞壁)진정세균 (eubacteria)의 세포벽에 국한하여 강의한다. 세균 세포벽은 세포막을 둘러싸는 특이한 구조물이다. 반드시 모든 세균에 존재하는 것은 아니지만 세포 성분으로써 매우 중요한 역할을 한다.세포벽의 기능1. 세포의 특징적인 모양을 유지한다. 단단한 세포벽이 세포막의 유연성을 보상해주고 세포의 모양을 지지한다. 인위적으로든 자연적으로든 세포벽이 상실된다면 세포의 모양은 형태를 정의할 수 없게 된다. 세균의 세포벽의 구조는 다른 세포에서는 볼 수 없는 특이한 것이다.2. 삼투압의 유지; 세...2018.11.27· 47페이지 -
[분자유전학실험] Conjugation 5페이지
1. Title : conjugation2. Date :3. Name :4. Purpose : 항생제 내성 plasmid가 conjugation에 의해서 다른 미생물로 이동되는 원리를 이해하고, 직접 실험을 통해 transconjugant를 얻는다.5. Introduction :접합은 두 세균이 직접 접촉해 DNA를 전달하는 방법으로, 플라스미드가 존재할 때 일어난다. 플라스미드(plasmid)는 숙주 염색체와 별개로 존재하는 작은 이중가닥 DNA 분자를 말한다. 플라스미드에는 자체적 복제원점이 있어 독립적으로 복제되며 안정적으로 ...2017.11.17· 5페이지
