홍라이프 계산기돌연변이 빈도 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 선택 배지와 비선택 배지의 집락 수, 접종 부피, 희석 배수로 세균이나 효모 배양액의 돌연변이체 빈도, 즉 접종 순간 돌연변이 세포의 비율을 구합니다. 두 역가와 돌연변이체 하나당 세포 수도 함께 보여 주어 미생물학과 유전학 실험실에서 쓰입니다.
계산 방법
역가 = 집락 수 ÷ 접종 부피(mL) × 10^x, 희석은 10^−x
돌연변이체 빈도 = 돌연변이체 역가 ÷ 생균 역가
돌연변이체 1개당 세포 수 = 1 ÷ 빈도, 10⁸개당 = 빈도 × 10⁸
원리
선택 배지에서는 돌연변이체만 자라므로 돌연변이 세포를 세고, 비선택 배지에서는 살아 있는 모든 세포를 셉니다. 집락 하나는 세포 하나에서 생기므로, 집락 수를 접종 부피로 나누고 희석을 보정하면 1mL당 세포 수가 됩니다. 둘의 비가 집단 중 돌연변이를 가진 비율입니다. 빈도는 돌연변이율과 다릅니다. 성장 초기에 생긴 돌연변이는 큰 클론, 즉 '잭팟'을 만들 수 있어 평행 배양마다 빈도가 크게 달라집니다.
예제 풀이
기본값인 선택 배지 집락 42개(0.1mL, 희석 없음), 비선택 배지 집락 180개(0.1mL, 10⁻⁶ 희석)로 계산합니다.
- 돌연변이체 역가 = 42 ÷ 0.1 × 10⁰ = mL당 420입니다.
- 생균 역가 = 180 ÷ 0.1 × 10⁶ = mL당 1,800,000,000입니다.
- 돌연변이체 빈도 = 420 ÷ 1.8 × 10⁹ = 2.333 × 10⁻⁷, 즉 10⁸개당 23.33입니다.
- 세포 4,285,714개마다 돌연변이체 1개입니다.
| 비선택 배지 도말 희석 (10^−x, x 입력) | 돌연변이체 빈도 |
|---|---|
| 1.5 | 0.007379 |
| 3 | 0.0002333 |
| 4.5 | 0.000007379 |
| 6 | 2.333e-7 |
| 7.5 | 7.379e-9 |
| 9 | 2.333e-10 |
| 12 | 2.333e-13 |
결과 해석
같은 방법으로 배양하고 접종한 배양액끼리만 빈도를 비교하십시오. 처리 후 빈도가 높아지면 돌연변이 유발 효과를 의심할 수 있지만, 잭팟 때문에 여러 반복 배양과 통계적 비교가 필요합니다. 세포 분열당 돌연변이율을 구하려면 동요 시험(fluctuation test)을 쓰십시오. 집락 수는 보통 한 배지에 수십에서 수백 개일 때 가장 믿을 만하므로, 희석 단계를 여러 개 접종해 알맞은 배지를 고르는 것이 좋습니다.
흔한 실수
- 지수 대신 희석 배수 자체를 넣는 경우
- 집락이 너무 적거나 많아 믿을 수 없는 배지를 쓰는 경우
- 빈도를 돌연변이율로 여기는 경우
- 두 역가가 같은 시점의 같은 배양액이어야 한다는 점을 잊는 경우
자주 묻는 질문
돌연변이체 빈도와 돌연변이율은 어떻게 다릅니까?
빈도는 현재 있는 돌연변이체의 비율이고, 돌연변이율은 세포 분열당 새 돌연변이가 생길 확률입니다.
평행 배양마다 빈도가 다른 이유는 무엇입니까?
초기 돌연변이가 큰 클론, 즉 잭팟으로 자랄 수 있기 때문입니다.
10⁻⁶ 희석은 어떻게 넣습니까?
지수로 6을 넣습니다.
돌연변이체가 하나도 자라지 않으면 어떻게 합니까?
집락 1개에 해당하는 값보다 작다고 보고합니다.
출처: W. A. Rosche and P. L. Foster, "Determining mutation rates in bacterial populations", Methods 20, 4–17 (2000)