感受态

感受态

條遺傳學名詞
細胞能夠從周圍環境中攝取DNA分子,并且不易被細胞内的限制性核酸内切酶分解時所處的一種特殊生理狀态稱感受态(competence)。如需将質粒載體轉移進受體細菌,需誘導受體細菌産生一種短暫的感受态以攝取外源DNA。感受态的目的是增加細胞的通透性,以便外源基因進入宿主細胞,實現轉化的目的。優點是細胞膜通透性增大,方便大分子的進入。意義是實驗轉移外源DNA分子進入受體細胞,完成實驗。
    中文名:感受态 外文名:competence 所屬學科: 對象:受體細胞 形式:細胞膜的通透性發生變化 方式:能夠吸收DNA

概述

受體細胞經過一些特殊方法(如:,RuCl等化學試劑法)的處理後,細胞膜的通透性發生變化,成為能容許多有外源DNA的載體分子通過的感受态細胞。

例如野生型大腸杆菌并不容易轉化,這是由于DNA無法進入野生型大腸杆菌的細胞。經過多年的努力,科學家們發現了一種方法可以增加細胞吸收外源DNA的效率。那就是用化學方法處理細胞,使其改變膜對DNA的通透性。這種細胞就稱為感受态細胞,即細胞處于能攝入核酸分子時的生理狀态。這種方法已經成為基因工程的常規技術,它對于我們利用體外DNA重組技術來了解真核和原核生物的基因功能特别重要。細菌的感受态有兩種類型:一種是自然感受态(Natural competence),自然感受态細菌可以自由地吸收DNA,通過它來進行遺傳轉化;另一種是人工感受态(Artificial competence),在這種轉化中,細菌發生改變使得它們能攝入外源DNA。枯草芽孢杆菌屬于能夠發展為自然感受态的細胞,大腸杆菌就屬于需要人工處理的細胞。

感受态細胞的制備

感受态細菌細胞的轉化采用氯化鈣的方法。不含有質粒的大腸杆菌菌株在室溫下使其解凍并加入40mLS.O.C的液體培養基。在37℃培養1h,然後将其轉移到37℃搖床上以200r/min速度培養2~3h,直到達到0.2~0.4。不同細菌菌株的最适宜是不同的。在4℃下以8000r/min的速度離心1min,然後用一半體積(20mL)已滅菌的預冷的TB()溶液進行懸浮,并在冰上保存25min。如上進行另一次離心後,所得到的細胞沉澱用十分之一體積(4mL)預冷的TB()溶液進行懸浮獲得感受态細胞。感受态細胞可于4℃下保存3d。

感受态細胞的保存

轉移1.6mL的感受态細胞懸浮液至已消過毒的冷藏管内,并加入已滅菌的0.4mL甘油使最終濃度達到20%,混勻。甘油儲液可在-4℃,-20℃和-70℃下分别儲存待用。

轉化效率按下公式計算:轉化效率(cfu/μg)=(每皿轉化子平均數×菌懸液稀釋倍數)質粒微克數。實驗涉及的一般轉化,采用質粒。

簡單高效的感受态細胞制備和質粒轉化體系的建立

建立重複性好的感受态細胞的快速制備方法和質粒轉化方法。采用改進的氯化鈣法制備感受态細胞後,将帶有目标片段的質粒轉入感受态細胞,使工程菌DH5α轉化成具有抗氨苄青黴素的大腸杆菌,接種于添加氨苄青黴素的LB培養基上,并通過藍白斑篩選和菌落PCR進行檢測。制備的感受态細菌在不加Amp的LB平闆上能較好生長,表明感受态細菌具有較強活性。感受态細菌在添加Amp的平闆上不能生長,表明感受态細菌未被雜菌污染。轉化後獲得白色菌落1410個,轉化率為1.41×105cfu/μg。菌落PCR表明獲得的白色菌斑為帶有目标片段的陽性菌斑。該方法十分簡便,是一種适于實驗室操作的高效感受态細胞的制備方法

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