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。