如何選擇合適的感受態細胞

  細菌轉化是受體細菌以低頻率從環境中吸收外源DNA的天然過程，經轉化后的細菌可表達相應的遺傳形狀，是遺傳多樣性的來源之一，也可能為宿主細菌帶來額外的好處（如抗生素抗性）。感受態細胞是通過物理或化學方法進行誘導，使其處于最適攝取或容納外源DNA的生理狀態，可高效吸收環境中的DNA分子。那么你知道該如何選擇合適的感受態細胞嗎？讓我們一起來看看吧！

  感受態細胞常用于分子克隆中，用于復制增殖重組DNA分子。但感受態細胞多種多樣，當選擇感受態細胞進行轉化時，需要考慮多種因素，如轉化方式、轉化效率、轉化通量、感受態細胞的遺傳背景等，更重要的是實驗研究目標。這些因素會直接影響細菌轉化的成功率。

一、轉化方式

  選擇感受態細胞時，轉化方式是需要考慮的重要因素之一。轉化方式分為熱激和電轉兩種，對應的感受態細胞即為化學感受態細胞和電轉感受態細胞。選擇哪種轉化方式取決于實驗所需的轉化效率、所轉化質粒DNA的類型、數量及復雜度等。

熱激和電轉兩種轉化方式各有優劣。熱激（化學轉化）不需要配套設備，一般實驗室均可進行，轉化效率能滿足日常克隆或亞克隆需求。由于化學感受態細胞是通過陽離子和熱激處理使其細胞膜穿透性增強，所以對于某些具有細胞壁的菌株，化學轉化則不太適合。

  相比較而言，電轉的轉化效率更高。因此電轉可用于不同濃度（從低濃度到飽和濃度）、不同大小、不同復雜度DNA的轉化。那些不能制成化學感受態的菌株可以制成電轉感受態。但進行電轉需要額外的設備，如電轉儀和電轉杯。此外，針對不同的菌株，可能還需要對電轉方案進行優化。

二、轉化效率

  轉化效率可反映出感受態細胞攝取超螺旋質粒的數量，因此轉化效率會影響到克隆效率。感受態細胞具有不同的轉化效率，受制備方法、所轉化DNA類型、存儲條件等多種因素的影響。

  對于大部分分子克隆實驗，106至1010 CFU/µg的轉化效率已經足夠。對于超螺旋質粒的常規克隆或亞克隆，大約106 CFU/µg級別的轉化效率即可滿足。對于復雜DNA，如平末端連接產物、短插入片段或微量DNA，需要具有更高轉化效率（~108–109 CFU/µg）的感受態細胞。電轉感受態細胞（轉化效率>1×1010 CFU/µg）則推薦用于最ju挑戰的細菌轉化，如gDNA或cDNA文庫構建、>30 kb質粒的轉化等。

三、轉化通量

  要進行的轉化反應數量多少也是一個需要考慮的因素。由于需要電轉儀和電擊杯，且設置自動化流程比較困難，所以電轉不太適用于進行高通量分子克隆。

  相比之下，使用化學感受態細胞通過熱激進行轉化可以靈活用于不同的實驗通量。對于低通量的細菌轉化，單管包裝的化學感受態細胞可以直接進行熱激，可避免因反復凍融造成的轉化效率降低。對于中通量的細菌轉化，可選擇預裝入聯管中的感受態細胞，再借助多通道移液器進行轉化。對于高通量細菌轉化，選擇預裝入96孔板的感受態細胞，可實現模塊化孵育，甚至可兼容自動化。

四、細菌基因型

  一個細菌菌株定義為一個細菌種類下面的一個子類，相比親本野生型具有某些特定的遺傳變異。常用于細菌轉化的大腸桿菌菌株包括DH5α、BL21、HB101和JM109。每個菌株可通過基因型進行描述，基因型中列出了諸如插入或缺失突變。菌株的基因型在決定其是否適用于特定克隆實驗中具有關鍵作用。

  基因的功能和表型可通過基因型中的三個字母符號來表示。相關的基因可通過三個字母基因名稱后面的大寫字母進行區別，如lacY和lacZ是lac操縱子的兩個不同基因。表型也可通過基因型中以大寫字母開頭且不是斜體的幾個字母進行鑒定，如圖3中TetR代表INV110菌株的四環素抗性。

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