高效感受态细胞的制备
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感受态细胞的制备
一、实验原理
受体细胞通过一些特殊方法(如电击法,CaCl2,MnCl2,MgCl2等化学试剂法)的处理后,使细胞膜的通透性发生了暂时性的改变,成为能允许外源DNA分子进入的状态,成为感受态细胞。
本方案介绍的方法为TSS法和KCM转化法。
二、材料及准备工作
一)材料准备
二)试剂配制
1、液体LB培养基(200ml,高压灭菌,4℃保存备用)
蛋白胨 2.0g
酵母提取物 1.0g
氯化钠(NaCl) 2.0g
2、固体LB培养基(2×100ml,高压灭菌)
蛋白胨2×1.0g
酵母提取物2×0.5g
氯化钠(NaCl)2×1.0g
琼脂粉2×1.5g
温度降低到45℃后(不烫手),取其中一瓶加入氨苄至终浓度100μg/ml(100mlLB加100μl 100mg/ml的氨苄)后铺平皿,另一瓶直接铺平皿。4℃保存备用。
3、TSS液(100ml)(有效期2周)
聚乙二醇(PEG8000)10g 终浓度10%
DMSO 5ml 终浓度5%
MgCl2(1mol/L)5ml 终浓度50mmol/L
LB 85ml 终浓度85%
去离子水补足100ml,0.22μm过滤器过滤后,4℃保存备用
注:聚乙二醇分子量可以为3000-8000
4、5×KCM液(10ml)(可-20℃长期保存备用)
KCl(2mol/L) 2.5ml
CaCl2(1mol/L) 1.5ml
MgCl2(1mol/L) 2.5ml
水补足到10ml, 0.22μm过滤器过滤后,4℃保存备用(不要高压消毒)
5、氨苄青霉素(amp)(100mg/ml)
取0.5g氨苄青霉素,溶解于5ml去离子水中,0.5ml分装,-20℃
保存备用
三)仪器设备
1、低温大容量离心机
2、恒温水浴锅
3、超净台
4、高压锅
5、37℃孵育箱
6、恒温摇床
7、制冰机
8、分光光度计
9、微量移液枪
10、低温冰箱
三、步骤及注意事项
一)感受态制备(TSS法)
1、取菌种,划LB平皿板(无氨苄);
2、挑取分离良好的独立克隆,接种到5ml LB 中,220rpm ,37℃恒温摇床孵育过夜;
3、取1 ml摇好的菌液,接种到100 ml LB 中(500ml锥形烧瓶),220rpm ,37℃孵育2.5-3.0h,菌液OD600达到0.2-0.5(0.36效果较好,不要超过0.6);
4、取出菌液,冰浴20min;然后4℃,3000 rpm离心5 min ,收集细菌;
5、用10 ml 冰浴预冷的TSS液重悬细菌,然后4℃,3000 rpm离心
5 min;再用冰浴预冷的TSS液重悬细菌,即成感受态;
6、用1.5 ml离心管按150μl分装;-80℃长时间保存。
二)KCM法转化
1、冰上融化1管感受态细菌(也可室温化解后,再迅速冰浴);
2、重取1个1.5ml离心管,加入20μl 5×KCM,DNA(建议不要超过10ng),水至100μl,放置冰中;
3、加入100μl 感受态细菌,混匀,继续冰中放置20-30mins;
4、42 ℃热休克90s后,再插入冰中1-5min;(休克30s效果更好)
5、加入1 ml 37℃预热的LB(无氨苄),转移至摇菌管中,220rpm ,
37℃孵育1h;
6、取100μl菌液,接种于含抗生素的LB平皿(也可以把菌液2000 rpm 离心5 min,收集细菌,用预热LB重悬细菌,接种含抗生素的LB平皿上),37℃孵育过夜。
7、剩余的感受态,可做阴性对照。
三)注意事项
1、本方法的关键是选用的细菌必须处于对数生长期,实验操作必须在低温下进行。
2、PEG 和MgCl2二者均可沉淀质粒DNA,且PEG 有使细胞壁具有穿透性, 允许DNA 进入细菌体内的生物学功能;这些可能是优于CaCl2 法的原因。
3、培养基PH值。pH值在6.8-7.2之间较好。保证菌摇好后,pH值不低于6.0。pH值在6.5以上,表示菌体的代谢为有氧代谢,生长状态良好。
4、培养基离子浓度。经验证明,当培养基中存在一定量的Mg2+离子时,该方法制得的感受态要相对较高。使用20mmol/L MgCl2做为培养基的添加物,在感受态收获之前20-30分钟加入,会收到很好的效果。
5、培养温度。文献及经验证明,较低的温度培养有利于感受态的形成(一般18℃,一般的感受态,用室温即可),有利于获得较高转化效率的感受态。
6、感受态保存。文献报道,在保存感受态时,DMSO要比甘油的效果要
好,它会使感受态的效率增加。浓度不要超过7%。液氮速冻也会使感受态的效率提高,可用液氮速冻感受态12小时,然后保存于超低温冰箱内;也可在液氮中长时间保存而不降低效率。
7、热休克时间。有实验证明热休克时间30s能取得最好效果,而温度40-50℃均可,转化效率下降不明显。
8、转化质粒建议不要超过10ng,否则容易导致效率下降。
9、试剂使用国产分析纯即可,一定要过滤除菌,不能高压灭菌。
四、结果判定
转化后的菌液,分3个梯度DNA量,转化三个LB平皿,计算平均转化效率。
转化效率1×106cfu/μg DNA可满足普通的亚克隆实验;1×107 cfu/μg DNA用于作更复杂的亚克隆、有限量的DNA的转化、T-克隆实验;大于1×10 8 cfu/μg DNA可用于构建文库和突变要求用的转化。
转化效率计算公式:
转化效率=产生菌落的总数/铺板DNA的总量(cfu/μg DNA)这是最常用的方法,即计算每微克DNA经转化后可以得到的阳性克隆菌落的数目(clone formation unit, cfu)。但实际上,由于用于测定转染效率的质粒(一般要求超螺旋质粒)的分子量不同,每微克DNA所代表的DNA分子数也会有差异,因此一般情况上,转化效率测定使用的都是pBR322或pUC19等小分子量的质粒。
使用一个具体的例子来说明转化效率的计算方法:假设取0.1ng