重組DNA與分子選殖

勝任細菌的轉化(transformation)

你已經在試管裡造好了重組質粒。現在你需要一座活的工廠來複製它——可細菌細胞通常不會讓游離的DNA穿過它的細胞壁進來。轉化就是細菌從周圍環境中吸收DNA的那一步,而「勝任」細菌則是經過特殊處理、願意接受DNA的細胞。

多數細菌並不擅長天然吸收DNA,所以實驗室把它們製成勝任態——樂於接納DNA。經典的化學方法是把大腸桿菌浸在冰冷的氯化鈣中,這有助於帶負電的DNA貼附到細胞表面;隨後短暫的42攝氏度熱激把一部分DNA猛地推過膜。另一種方法是電穿孔,施加一個快速的高壓脈衝,在膜上打出短暫的孔,讓DNA溜進去。無論哪種方式,真正吸收質粒的細胞都只佔一小部分,但由於一個被轉化的細胞一夜之間就會分裂成數百萬個一模一樣的後代,即使成功率很低,也能給你大量攜帶你構建物的細胞。

轉化是從試管化學通向活體生物學的橋梁——你改造的DNA進入一個能複製它的細胞的那一刻。轉化之後,你把細胞塗在選擇性平板上,讓質粒上的選擇性標記只允許被轉化的細胞長成菌落。每個菌落都是一個選殖:源自同一個原始細胞的純種群,全都攜帶著你的質粒的相同拷貝。

把你的連接產物與冰冷的勝任態大腸桿菌混合,置於冰上,驟升到42攝氏度45秒,再放回冰上,讓細胞在富營養肉湯中恢復一小時,然後塗到抗生素平板上。第二天早上,每個菌落都是一座由數百萬細胞組成的塔,全都攜帶著你的質粒的拷貝。

熱激把質粒DNA推進化學勝任態的大腸桿菌中。

這裡的「轉化」指細菌吸收DNA——不要與同一個詞在癌症生物學中的另一含義混淆,那裡的「轉化」細胞是指已經癌變的細胞。

又稱
transformationDNA uptake转化感受态转化