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什么是感受態(tài)？
感受態(tài)細(xì)胞（competent cell）：是指受體（宿主）細(xì)胞最易接受外源DNA片段并實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)化的一種生理狀態(tài)。主要原理是通過(guò)處理使細(xì)胞的通透性變大（細(xì)胞膜表面出現(xiàn)一些孔洞），便于外源基因或載體進(jìn)入感受態(tài)細(xì)胞，在感受態(tài)細(xì)胞中得到復(fù)制擴(kuò)增，得到多個(gè)拷貝的外源基因或載體。
感受態(tài)的分類(lèi)
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根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，感受態(tài)細(xì)胞來(lái)源有原核受體細(xì)胞（大腸桿菌G-、乳酸菌G+、枯草桿菌G+等 ）和真核受體細(xì)胞（酵母菌、動(dòng)植物、昆蟲(chóng)等）。大腸桿菌作為構(gòu)建普通質(zhì)粒、病毒載體和各種文庫(kù)以及異源蛋白表達(dá)的重要工具，其相應(yīng)的感受態(tài)在分子克隆實(shí)驗(yàn)與蛋白表達(dá)實(shí)驗(yàn)中是極其重要的。
不同感受態(tài)的區(qū)別是什么呢？
目前市面上的大腸桿菌細(xì)胞種類(lèi)相當(dāng)多，其都是為了特定的目的而構(gòu)建的，比如：高速生長(zhǎng)/分裂，高通量克隆，普通克隆等。那不同的感受態(tài)之間的區(qū)別是什么呢？答案是基因型（即感受態(tài)的身份正），不同基因型的大腸桿菌可以滿(mǎn)足不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/font>
感受態(tài)說(shuō)明書(shū)的基因型部分寫(xiě)的recA，deoR，lacZ，DE3，pLysS都代表什么意義呢？今天小翌根據(jù)幾個(gè)方向的實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕o大家介紹一些常見(jiàn)的基因型以及意義。
1、提高外源質(zhì)粒的完整性和穩(wěn)定性
基因型 | 意義 |
recA | recA基因表達(dá)ATP依賴(lài)型DNA重組酶，其缺陷型可以降低DNA重組（recombination）的概率。 |
dam/dcm | 消除宿主對(duì)腺嘌呤（Adenine）和胞嘧啶（Cytosine）的甲基化。幫助某些外源質(zhì)粒復(fù)制，易于得到非甲基化的質(zhì)粒。 |
endA | 對(duì)非特異性限制酶（Non-specific Endonuclease I）進(jìn)行基因敲除（Knock-out），以減少限制酶的活性，進(jìn)而降低對(duì)外源DNA的剪切，提高外源質(zhì)粒的數(shù)量和質(zhì)量。 |
mcrA/mcrBC /mrr | 大腸桿菌防御系統(tǒng)中最要的組成部分，可以識(shí)別外源序列，基因突變后，宿主對(duì)部分外源質(zhì)粒的防御缺失，可以用于基因組DNA或者甲基化cDNA的克隆。 |
hsdR/hsdS | 連個(gè)基因分別編碼型限制酶EcoK或EcoB 的R亞基（限制酶）、M亞基(甲基化酶)。 HsdR基因的變異導(dǎo)致菌株細(xì)胞內(nèi)的EcoK或EcoB活性缺失，hsdS基因的變異使hsdR和hsdM不能正確識(shí)別其作用的特異DNA序列，可以保證外源DNA的穩(wěn)定性。 |
2、提高轉(zhuǎn)化效率
基因型 | 意義 |
deoR | 去除某些調(diào)控基因，使得用于脫氧核糖生成的基因得到大量表達(dá)。使得超長(zhǎng)質(zhì)粒得以完整復(fù)制，提高轉(zhuǎn)化效率。 |
hee | 在電穿孔的過(guò)程中，改造過(guò)的細(xì)胞表現(xiàn)出更強(qiáng)的存活率。 |
3、代謝相關(guān)基因型
基因型 | 意義 |
lacZ | lacZ基因是大腸桿菌中lac操縱子的結(jié)構(gòu)基因，表達(dá)β-半乳糖苷酶，分解乳糖為半乳糖苷。lacZ基因的變異或缺失將直接導(dǎo)致β-半乳糖苷酶活性缺失，細(xì)胞在只有乳糖作為碳源的培養(yǎng)基中不能生長(zhǎng)，由此可以進(jìn)行菌株的篩選和純化。 |
lacZM15 | lacZM15是β-半乳糖苷酶α中的一段，當(dāng)M15缺失（△M15）時(shí)lacZ不能表達(dá)β-半乳糖苷酶沒(méi)有活性。當(dāng)帶有lacZ（α片段）基因的lac操縱子通過(guò)載體（如pUC57）轉(zhuǎn)化到 lacZ△M15基因型的細(xì)胞時(shí)在有IPTG存在的情況下，β-半乳糖苷酶表現(xiàn)出活性,它能分解X-gal，使其呈現(xiàn)藍(lán)色。因此可以通過(guò)平板上的藍(lán)白菌落進(jìn)行克隆體的鑒定。 |
gal | 大腸桿菌K12株中通常出現(xiàn)的基因型是galK和galT，由于這兩種基因的變異使細(xì)胞不能直接利用半乳糖作為碳源。因此通過(guò)在最小培養(yǎng)基中添加半乳糖與否，進(jìn)行菌株篩選和基因型確認(rèn)。 |
ara | ara基因表達(dá)阿拉伯糖代謝所需的各種酶，ara基因的變異，使細(xì)胞不能利用阿拉伯糖進(jìn)行能量代謝，可以利用此特性進(jìn)行菌株篩選。 |
xyl | xyl基因包含xylA、xylB、xylR三種基因。xyl基因的變異使細(xì)胞不能以木糖作為碳源進(jìn)行能量代謝。 |
4、不同的蛋白表達(dá)機(jī)制
基因型 | 意義 |
DE3 | T7 RNA聚合酶的基因被重組到大腸桿菌細(xì)胞的基因組里，用于T7 promoter調(diào)控的蛋白表達(dá)。 |
pLysS | 攜帶T7 lysozyme（溶菌酶），用于摧毀T7 RNA polymerase。調(diào)控T7 promoter蛋白表達(dá)系統(tǒng)。 |
lon | lon基因表達(dá)ATP依賴(lài)型蛋白酶，它對(duì)外源蛋白質(zhì)具有特異性的分解作用。lon基因的變異或缺失，對(duì)保持重組蛋白的穩(wěn)定是非常有利的。 |
lacIq | 變異的LacI基因，導(dǎo)致lac repressor的大量表達(dá)，因此更嚴(yán)格地調(diào)控lac promoter。 |
ompT | ompT基因表達(dá)特異性的外膜蛋白酶，它特異性地分解與細(xì)胞膜結(jié)合的含鐵腸菌素受體蛋白。ompT基因的變異使膜結(jié)合性蛋白分解酶活性缺失，有利于融合蛋白的表達(dá)。 |
gor | 表達(dá)谷胱甘肽還原酶，其基因突變或缺失可以提高形成二硫鍵的能力，有利于富含二硫鍵的蛋白表達(dá)。 |
以上是眾多細(xì)胞基因型中的一小部分，還有很多不常見(jiàn)的變異菌株，可適用于更加特殊的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，小翌就不過(guò)多介紹了。
對(duì)于感受態(tài)的選擇，小翌給大家介紹下幾種常見(jiàn)的大腸桿菌感受態(tài)及其應(yīng)用方向。
菌株 | 特點(diǎn) | 用途 |
DH5α | 一種常用于質(zhì)?？寺〉木?。缺失核酸內(nèi)切酶 (endA)，提高了質(zhì)粒DNA的產(chǎn)量和質(zhì)量；重組酶缺陷型(recA)減少插入片段的同源重組概率，保證了插入DNA 的穩(wěn)定性；lacZΔM15的存在使 DH5α可用于藍(lán)、白斑篩選。 | 構(gòu)建克隆， 質(zhì)粒提取， 藍(lán)白斑篩選。 |
TOP | TOP生長(zhǎng)速度快 (比DH5α快)，10小時(shí)可見(jiàn)克隆，recA1和endA1的突變有利于插入DNA的穩(wěn)定和高純度質(zhì)粒DNA的提取。 | 構(gòu)建克隆， 質(zhì)粒提取， 藍(lán)白斑篩選。 |
BL21（DE3） | 用于以 T7 RNA 聚合酶為表達(dá)系統(tǒng)的高效蛋白表達(dá)宿主。可同時(shí)表達(dá)T7 RNA 聚合酶和大腸桿菌 RNA 聚合酶，用于 pET 系列，pGEX，pMAL 等質(zhì)粒的蛋白表達(dá)。 | 非毒性蛋白的表達(dá)。 |
訂購(gòu)信息
產(chǎn)品名稱(chēng) | 產(chǎn)品貨號(hào) | 產(chǎn)品規(guī)格 |
TOPChemically Competent Cell Top化學(xué)感受態(tài)細(xì)胞 | 11801ES80 | 10×100 μl |
DH5α Chemically Competent Cell DH5α化學(xué)感受態(tài)細(xì)胞 | 11802ES80 | 10×100 μl |
BL21 (DE3) Chemically Competent Cell BL21 (DE3)化學(xué)感受態(tài)細(xì)胞 | 11804ES80 | 10×100 μl |
