大肠杆菌转化效率低感受态制备

来源:大肠杆菌转化效率低感受态制备(DNA Lab Space 实验教程)| 编译:DNA Lab Space

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转化效率低,先别急着怪质粒。连接产物涂板只长两三个菌落,同一管质粒换人做又正常,这种场景太常见。感受态制备环节最容易背锅,也最容易翻车。下面按低级错误、流程模块、进阶疑难三层拆,给你温度、转速、时间、浓度这些能直接照抄的参数,照着排查。目标是把“手感”变成可验证的动作链。适合DH5α、TOP10、BL21(DE3)的CaCl₂法。

第一步:快速排查低级错误

1. 平板抗生素失效或加错。氨苄终浓度按100 μg/mL,平板4°C放超过2周、反复加热或抗生素没冷却就加,直接换新板;用已知pUC19做阳性对照验证。

2. 热激过头。42°C水浴45-60 s足够,超过90 s效率断崖;冰上预冷2 min再热激,热激后立刻冰浴2 min。

3. 感受态反复冻融。-80°C取出后冰上融化,手握化冻一次效率掉一半;分装100 μL/管,用一管扔一管。

4. 复苏太短。加900 μL无抗LB,37°C 200 rpm摇45-60 min再涂;氨苄抗性需要表达β-内酰胺酶,直接涂板大概率只长背景。

教程配图2:大肠杆菌转化效率低感受态制备 排查流程示意
▲ 教程配图2:大肠杆菌转化效率低感受态制备 排查流程示意

第二步:分维度系统排查

先做个对照,别闷头重做。用商业DH5α感受态和10 pg pUC19做阳性对照;再用自制感受态转化同一质粒。商业也低,查转化操作和平板;商业正常、自制低,查感受态制备。效率按cfu/μg = 菌落数×稀释倍数÷涂布体积×DNA量(μg)算,DH5α化转合格线约10⁷ cfu/μg,低于10⁶别勉强用。

1. 菌种与活化

现象:同一批感受态越做越差,平板菌落少于10个/μg。原理:甘油菌反复冻融、杂菌污染或菌株老化,都会让感受态背景变脏。解决:-80°C甘油菌划线LB无抗平板,37°C过夜;挑单菌落接5 mL LB,37°C 200 rpm摇12-16 h;再按1:100转50 mL LB,不要直接拿过夜菌做感受态。验证:过夜菌液应均匀浑浊,镜检无异常长链;同时保留原始甘油菌批次记录。

2. 生长阶段

现象:OD600冲到0.8才收菌,转化子少且背景高。原理:对数中期细胞壁状态更适合CaCl₂处理,过老培养物死细胞多、膜通透性差。解决:每30 min测OD600,到0.35-0.45立刻冰浴10 min;不要超过0.6。验证:同一菌株分别取OD600 0.4和0.8制备,用10 pg pUC19对比效率,前者应高一个数量级。

3. 离心与洗涤

现象:菌体沉淀松散,重悬后有小团块。原理:离心速度过高、温度偏高会损伤细胞;Ca²⁺能中和DNA负电荷,促进吸附。解决:4°C 4000 rpm离心10 min,弃上清要彻底但别吸走菌;用10 mL冰预冷0.1 M CaCl₂轻悬,冰浴30 min;再4°C 4000 rpm离心10 min,用2 mL冰预冷0.1 M CaCl₂加15%甘油重悬。所有溶液冰预冷,CaCl₂用0.22 μm滤膜过滤。验证:显微镜下

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