目的:
在體外連接組裝而成的重組DNA分子只能轉入合適的受體細胞,才能大量地進行復制、增殖和表達。通過實驗學會重組DNA轉化的最基本的操作以及如何提高轉化效率的基本思路。
原理:
帶有外源DNA片段的重組體分子在體外構建成后,需要導入適當的宿主細胞內進行繁殖或表達出具有一定生物活性的蛋白。能夠作為重組體轉化的受體,主要有動物細胞、植物細胞、微生物細胞等。導入受體細胞的途徑重要有轉化(轉染),顯微注射和電穿孔等多種不同的方式。可以根據不同的受體選擇不同的導入方式。一般情況下,細菌一類的原核生物和酵母這樣的低等真核細胞可用轉化方式導入,而高等動植物細胞則需采用顯微注射或電穿孔來進行。
細菌表面通過CaCl2處理后,局部失去細胞壁或細胞壁溶解,DNA分子能夠通過質膜進入細胞。其進入細胞的方式是完整的雙鏈DNA分子首先吸附到細胞表面,雙鏈DNA分子解鏈變成單鏈,單鏈DNA分子一條進入受體細胞內,另一條被降解。進入細胞內的單鏈DNA則復制成雙鏈環狀DNA,隨同復制子同時復制,并被轉錄翻譯。
儀器與主要試劑:
(一)儀器
1.隔水式電熱恒溫培養箱
2.超凈工作臺
3.高速冷凍離心機
4.水浴鍋
(二)主要試劑
1.LB液體培養基:1%蛋白胨、0.5%酵母提取物、1%NaCl,用5mol/LnaOH調節PH值至7.4,于103.42kPa(15磅)滅菌20分鐘。
2.LB固體培養基:在配制的液體培養基三角燒瓶中加入2克瓊脂,于103.42kPa(15磅)滅菌20分鐘。
3.抗菌素:
(1)氨芐青霉素(A mp)用前在無菌試管中,用滅菌水配制,母液濃度為100mg/ml。
(2)鏈霉素(Str)用前在無菌試管中, 用滅菌水配制,母液濃度為50mg/ml。
4.100mmol/L CaCl2 溶液:稱取無水CaCl25.6克,加重蒸水至500 毫升,于103.42kPa(15磅)滅菌20分鐘。
5.50%的PEG6000溶液:稱取50 克聚乙二醇6000加重蒸水溶解,定容至100毫升,103.42kPa(15磅)滅菌20分鐘。
實驗方法(用CaCl2制備新鮮的感受態細胞轉化法):
感受態細菌制備
(1) 挑取在平板上活化的菌落接種于2毫升LB培養液中,在370C培養過夜。
(2) 按1%挑取過夜培養菌接種于50mlLB培養液中,370C振蕩培養2~2個半期小時(OD600約在0.2~ 0.4) 。
(3) 培養物放冰浴中冷卻10分鐘。
(4) 分裝離心管中,40C5000rpm離心5min,收集菌體,培養液盡量倒干凈。
(5) 把菌體懸浮于10 ml的100mmol/L CaCl2 溶液,置冰浴中20min,40C5000rpm離心5min,收集菌體。
(6) 再將菌體懸浮于1-2ml的100mmol/L CaCl2 溶液中,40C保存,12-24小時后即可作為感受態細胞進行轉化。
轉化實驗
(7) 取200ml感受態菌,加入待轉化的重組DNA(體積應小于10ml,DNA<50 ng)混勻后置冰浴中30min(一般同時要做陽性對照和陰性對照。陽性對照為加入已知量的未重組質粒DNA的感受態菌,用于檢測轉化效率。陰性對照為完全不加質粒DNA的的感受態菌,用于檢測感受態細菌有無污染及檢測抗生素的活性)。
(8) 放入冰浴中30 min,轉入420C水浴90s,再冰浴1-2 min,加入培養液800ml,放370C振蕩培養45min。
(9) 將適當體積已轉化的感受態細胞均勻鋪于平皿上。
(10)待平皿中液體吸收后,倒置平皿,于370C培養12-16小時可出現菌落。