[實驗原理]
感受態(tài)是指細菌處于容易吸收外源DNA的狀態(tài)。轉(zhuǎn)化是指質(zhì)粒DNA或以它為載體構(gòu)建的重組子導(dǎo)人細菌的過程。其原理是細菌處于0℃,CaCl2低滲溶液中,菌細胞膨脹成球形。轉(zhuǎn)化混合物中的DNA形成抗DNA酶的羥基—鈣磷酸復(fù)合物粘附于細胞表面,經(jīng)42℃短時間熱擊處理,促進細胞吸收DNA復(fù)合物。將細菌放置在非選擇性培養(yǎng)基中保溫一段時間,促使在轉(zhuǎn)化過程中獲得的新的表型(如Ampr等)得到表達,然后將此細菌培養(yǎng)物涂在含有氨芐*的選擇性培養(yǎng)基上。
重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化宿主細胞后,還需對轉(zhuǎn)化菌落進行篩選鑒定。利用α互補現(xiàn)象進行篩選是zui常用的一種鑒定方法?,F(xiàn)在使用的許多載體都具有一段大腸桿菌β半乳糖苷酶的啟動子及其編碼α肽鏈的DNA序列,此結(jié)構(gòu)稱為lacZ'基因。lacZ'基因編碼的α肽鏈是β半乳糖苷酶的氨基端的短片段(146個氨基酸)。任何攜帶著lacZ'基因的質(zhì)粒載體轉(zhuǎn)化了染色體基因組存在著此種β半乳糖苷酶突變的大腸桿菌細胞后,便會產(chǎn)生出有功能活性的半乳糖苷酶,在IPTG(異丙基β—D—硫代半乳糖苷)誘導(dǎo)后,在含有Xgal(5-溴-4-氯-3-吲哚-6-D-半乳糖苷)的培養(yǎng)基平板上形成藍色菌落(半乳糖苷酶能將無色的化合物Xgal切割成半乳糖和深藍色的底物5-溴-4-靛藍)。而當有外源DNA片段插入到位于lacZ'中的多克隆位點后,就會破壞α肽鏈的閱讀框,從而不能合成與受體菌內(nèi)突變的β半乳糖苷酶相互補的活性α肽,而導(dǎo)致不能形成有功能活性的β半乳糖苷酶,也就不能分解Xgal而顯藍色,因此含有重組質(zhì)粒載體的克隆往往是白色菌落。
[儀器、材料與試劑]
(一) 儀器和材料
超凈工作臺、低溫離心機、恒溫搖床、恒溫箱、恒溫水浴、離心管、試管、培養(yǎng)皿、錐形瓶、接種針、玻璃涂棒、酒精燈、鑷子、牙簽、大腸桿菌DH 、質(zhì)粒
(二) 試劑
0.1mol/L CaCl2溶液 LB液體培養(yǎng)基 LB固體培養(yǎng)基
氨芐*(Amp):用無菌水配制成100mg/mL溶液,置—20℃冰箱保存。
Xgal:將Xgal溶于二甲基甲酰胺,配成20mg/mL,不需過濾滅菌,分裝小包裝,避光貯存于-20℃。
IPTG:取2g IPTG溶于8mL雙蒸水中,再用雙蒸水補至10mL,用0.22um濾膜過濾除菌,每份1mL,貯存于-20℃。
[實驗步驟]
(一) 制備感受態(tài)細胞
1、吸取15µl E.coil菌液,接種于20ml LB液體培養(yǎng)基中,37℃振蕩培養(yǎng)過夜,待OD600=0.5左右將該菌懸液以1:50接種量轉(zhuǎn)于50ml LB液體培養(yǎng)基中,37℃振蕩擴大培養(yǎng),當培養(yǎng)液開始出現(xiàn)混濁后,每隔20-30min測一次OD600,至OD600=0.6左右,停止培養(yǎng)。
2、培養(yǎng)液轉(zhuǎn)入離心管中,在冰浴10min,4℃下5000rpm離心10min。
3、棄上清液,用4ml冰預(yù)冷的0.1M CaCl2溶液輕輕懸浮菌體至均勻,冰上放置30min。
4、4℃下5000rpm離心6min。
5、棄上清液,用2ml冰預(yù)冷的0.1M CaCl2溶液輕輕懸浮菌體至均勻,冰上放置片刻后即制成感受態(tài)細胞懸液。
6、以上制好的感受態(tài)細胞懸液可在冰上放置,24小時內(nèi)直接用于轉(zhuǎn)化實驗,也可加入15%高壓滅菌過的甘油,混勻后,分裝于1.5ml離心管中,每管100µ l感受態(tài)細胞懸液,置-70℃條件下保存。.
(二) 質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)化大腸桿菌
1、取100µl搖勻后的感受態(tài)細胞懸浮液(如是冷凍保存液,則需化凍后馬上進行下面的操作),加入5µl連接產(chǎn)物,輕輕搖勻,冰上放置30min后,于42 IPTG水浴中保溫90s,然后迅速在冰上冷卻2min。
2、加入900µl LB液體培養(yǎng)基,則總體積約1ml,混勻于37℃振蕩培養(yǎng)90分鐘使受體菌恢復(fù)正常生長狀態(tài)并使轉(zhuǎn)化體產(chǎn)生抗藥性Ampr。
3、在預(yù)制的LB瓊脂平板上,加40uL 20mg/mL的Xgal和4uL 200mg/mL的IPTG溶液,并用滅菌玻璃推子(酒精燈上燒后冷卻),均勻涂布于瓊脂凝膠表面,37℃倒置吸收。
4、將恢復(fù)培養(yǎng)的菌體4000rpm離心5min,移去上層900µl LB培養(yǎng)基,用余下的100µl重懸菌體至均勻。
(四) α互補現(xiàn)象的檢查
將重懸菌體均勻涂布于含X-gal+IPTG+氨芐*的LB平板上,37℃倒置培養(yǎng)12—24h,出現(xiàn)菌落。其中白色菌落從理論上講為重組克隆。
如果進一步驗證,可挑取多個白色菌落分別接種到1ml含有氨芐*的LB液體培養(yǎng)基中,37℃振蕩培養(yǎng)6-8h,然后提取質(zhì)粒酶切驗證,或進行菌落PCR擴增鑒定。