那些年，在实验室用过的抗生素
使用抗生素是分子生物学实验常用方法，有许多筛选实验都需要用到抗生素。多数情况下，这里提到的抗生素是用来筛选细菌/真菌的，并非像医生一般，使用抗生素来治疗病人病症。BioEngX小编想在本文简单罗列各种实验室使用到的抗生素，介绍各种抗生素的适用范围和建议浓度。在文末有一个索引表格，方便对照，有需要的就把下载取走吧~
在正文开始之前先介绍几个用在本文的缩写
- Gm+=Gram positive/革兰氏阳性细菌
- Gm-=Gram negative/革兰氏阴性细菌
- My=Mycoplasma/支原体
- Ye=Yeast/酵母菌
- Fu=Fungus/真菌
Ampicillin/氨苄青霉素
氨苄青霉素是一种β-內酰胺类抗生素（β-lactam），能够渗透革兰氏阳性及部分革兰氏阴性菌。能够和肽链转移酶（transpeptidase, a.k.a, penicillin-binding protein）进行不可逆转性结合，从而抑制细菌细胞壁的形成，最终导致细胞裂解。这便是氨苄青霉素杀死细菌的基本机制。
抗氨苄质粒是通过引入β-内酰胺酶（β-lactamase）基因，使细胞具备表达β-内酰胺酶的能力，将生存环境中的氨苄青霉素分解使其无效。
Range: Gm+/Gm-
Conc: 100-200 ug/mL
Amphotericin B/两性霉素B
两性霉素B可与固醇类物质结合，在细胞膜上形成孔洞，导致细胞内成分（氨基酸、葡萄糖……）外泄，细胞无法正常代谢，最终导致细胞裂解死亡。由于细菌细胞膜上没有固醇类分子，所以两性霉素B对细菌无抑制或杀灭作用；但真菌和动物细胞膜上都有固醇类分子，所以在使用的时候一定要注意安全。
Range: Fu/Ye/My
Conc: 2.5 ug/mL
Carbenicillin/羧苄青霉素
从名字我们也可以看出，羧苄青霉素和氨苄青霉素十相似。羧苄青霉素对革兰氏阳性细菌比氨苄青霉素稍弱，但可对抗更广的革兰氏阴性菌菌种。作用机制与氨苄青霉素一致。
Range: Gm+/Gm-
Conc: 100 ug/mL
Chloramphenicol/氯霉素
广谱抗生素，对革兰氏阳性菌有明显对抗左右。氯霉素能抑制细菌核糖体的肽酰转移酶从而抑制细菌蛋白质的合成，导致细菌死亡。现在在临床上已少用氯霉素了，主要原因是其副作用会导致不良性贫血。但是，在分子生物实验里我们还能经常见到这种抗生素。值得一提的是，在上世纪五十年代，氯霉素被发现并分离于Streptomyces venezuelae，看这个venezue…单词，可以知道，这个菌最早发现于南美洲的委内瑞拉~~
Range: Gm+/Gm-
Conc: 5-10 ug/mL
Erythromycin/红霉素
大环内酯类抗生素，作用机制与氯霉素基本相似。红霉素于上世纪五十年代发现于放线菌类的Saccharopolyspora erythraea 并纯化出来。
Range: Gm+/My
Conc: 100 ug/mL
Kanamycin/卡那霉素
氨基糖酐类抗生素，作用机理也是阻止细菌蛋白质的形成，但与氯霉素或红霉素的具体机制不一样，它阻碍Met-tRNA与核糖体复合物的结合，干扰的是蛋白质合成的起始步骤。卡那霉素最早分离于链霉菌群中的Streptomyces kanamyceticus。
Range: Gm+/Gm-/My
Conc: 100 ug/mL
Gentamycin/庆大霉素
与卡那霉素同属一类抗生素，作用机制相似。
Range: Gm+/Gm-
Conc: 25-50 ug/mL
Neomycin/新霉素
与卡那霉素、庆大霉素同属一类，作用机制也相似。
Range: Gm+/Gm-
Conc: 25-50 ug/mL
Nystatin/耐斯菌素
抗真菌类抗生素，最早提炼于链霉菌群中的Streptomyces noursei。作用机制与两性霉素B相似，也是导致细胞膜孔洞形成，胞内物质外泄，最终细胞死亡。
Range: Ye/Fu
Conc: 50 ug/mL
Rifampicin/甲哌利福霉素/利福平
广谱抗生素。作用机制是抑制细菌RNA多聚酶的形成，从而阻止细菌蛋白的合成。但值得注意的是，T7 RNA多聚酶的形成不会受到影响，所以常用于筛选T7起始子引导的蛋白表达。
Range: Gm+/Gm-
Conc: 50 ug/mL
Streptomycin/链霉素
第一个被发现的氨基糖苷类抗生素，第一个用于有效治疗肺结核的抗生素，当然这些事情都发生在70年前。发现者瓦克斯曼因此获得1952年的诺贝尔奖。作用机制也是与核糖体结合，干扰蛋白合成，导致细菌死亡。
Range: Gm+/Gm-
Conc: 50 ug/mL
Tetracyclin/四环霉素
聚酮类广谱抗生素，很多链霉菌都可生产这类抗生素。杀菌机制也是干扰蛋白合成。
Range: Gm+/Gm-
Conc: 50 ug/mL
索引图如下所示：
还有什么抗生素是实验室常用却没有在文章中提到的，请在文末留言。
以下为知乎网友提醒补充内容
感谢 @孙庚补充
环丙沙星
环丙沙星是氟喹诺酮类抗生素，对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均有很好的杀灭作用，具有广谱抗菌活性，它可以抑制细菌中的DNA解旋酶、DNA拓扑异构酶Ⅱ、DNA拓扑异构酶Ⅳ的活性，从而抑制细菌DNA的合成和复制而导致细菌的死亡。
操作浓度：100 ug/mL
Reference
[1]江艳. 无菌赤潮异弯藻的分离及生物学特性研究[D]. 安徽农业大学, 2005.
[2] Ciprofloxacin - Wikipedia
[3] Ciprofloxacin (Cipro) Uses, Dosage, Side Effects - Drugs.com
[4]Zeiler H J, Grohe K. The in vitro and in vivo activity of ciprofloxacin[M]//Ciprofloxacin. Vieweg+ Teubner Verlag, 1986: 14-18.
感谢 @安国大将军建议
阿霉素
阿霉素（doxorubicin，Dox）又称多柔比星，一种抗肿瘤抗生素，可抑制RNA 和DNA的合成，对RNA的抑制作用最强，抗瘤谱较广，对多种肿瘤均有作用，属周期非特异性药物，对各种生长周期的肿瘤细胞都有杀灭作用。其作用机理主要是嵌入DNA，引发拓扑异构酶 II 破坏 DNA 的三级结构。
感谢 @秋海建议
G418抗生素
G418（Geneticin,遗传霉素）是一种氨基糖苷类抗生素 ,在分子遗传试验中，是稳定转染最常用的抗性筛选试剂。它通过抑制转座子Tn601，Tn5 的基因,干扰核糖体功能而阻断蛋白质合成，对原核和真核等细胞产生毒素 ,包括细菌、酵母、植物和哺乳动物细胞 ,也包括原生动物和蠕虫。当neo基因被整合进真核细胞DNA后 ,则能启动neo基因编码的序列转录为mRNA ,从而获得抗性产物氨基糖苷磷酸转移酶的高效表达 ,使细胞获得抗性而能在含有G418的选择性培养基中生长。G418的这一选择特性 ,已在基因转移、基因敲除、抗性筛选以及转基因动物等方面得以广泛应用。
Con:由于每种细胞对G418的敏感性不同，而且不同的厂家生产的相同浓度的G418的活性不尽相同，所以在筛选之前，一定要确定G418的最佳筛选浓度。具体如下：将细胞稀释到1000个细胞/mL，在100ug/mL~1mg/mL的G418浓度范围内进行筛选，选择出在10~14天内使细胞全部死亡的最低G418浓度来进行下一步的筛选试验。
Ref： G418_百度百科
感谢 @王疏音建议
奇霉素
奇霉素（spectinomycin），亦名放线菌壮观素（actinospectacin）。属于氨基糖苷的抗菌素。奇霉素是链霉菌Streptomyces spectabilis产生的一种由中性糖和氨基环醇以苷键结合而成的一种氨基环醇化合物。奇霉素的一些结构与链霉素相似，它通过作用于30s核糖体亚基，将已接上的甲酰蛋氨酰tRNA从70s起始复合物上解离掉，抑制细菌胞壁的蛋白质的合成。但不同于链霉素的是它不引起多聚核糖核苷酸代码产生可察觉的错译。
原文链接：
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