選擇正確的大腸桿菌細胞

市面上的感受態細胞種類相當多,說有百餘種絕對不是誇張,到底選哪一個是由你要進行的實驗來決定的,不同基因型的大腸菌株自然是可以滿足不同的實驗目的。小編在本文簡單總結常用的那幾種基因型(Genotype)的大腸桿菌細胞,以及他們能滿足的實驗目的。至於在具體實驗中應該選擇哪一種基因型的細胞,小編覺得最好的方法是和導師/師兄/師姐討論,問問他們曾經用的是什麼細胞以及用的效果怎麼樣,再結合自己的實驗目的選出最合適的細胞種類。

E.coli 的歷史

1885年,Dr. Theodor Escherich發現了一種長條狀的細菌,從那時起這種gram-negative 細菌就被命名為Escherichia coli。 E.coli主要出現在動物腸道中,自然界中也有許多致病性極強的E.coli。大部分市面上可以買到的大腸桿菌感受態細胞來自兩種單獨發現的E.coli:K-12 Strain和B Strain。K-12是在1920年從一個病人身上分離出來的,後來經改造成為大腸細胞系MG1655,也就是現在市面上DH5alpha DH10b的前身(a.k.a. TOP10);B的發現歷史就比較曲折了,直到1942年才有正式E.coli B strain這個命名,所以原代細胞是啥時候發現的,小編也不知道,只知道現在市面上常見的BL21就是BStrain的後代細胞。

常見的感受態細胞基因型

現在市面上的大腸細胞系都是為了特定的目的而構建的,比如:高速生長/分裂,高通量克隆,普通克隆等等等等。有許多變異在各種細胞系中都有出現,特別是一些能夠提高質粒產量和DNA質量的變異,更是被廣泛採用。

保證外源質粒的完整性endA

描述:對非特異性限制酶(Non-specific Endonuclease I)進行基因敲除(Knock-out),以減少限制酶的活性,進而降低對外源DNA的剪切。

適用方向:提高外源質粒的數量和質量。

hsdR

描述:hsdR位點變異,減少細胞對未甲基化的位點的剪切。

適用方向:提高某些PCR產物的轉化效率。

dam/dcm

描述:消除甲基化對腺嘌呤(Adenine)和胞嘧啶(Cytosine)。

適用方向:幫助某些外源質粒複製,比如攜帶易受甲基化影響的酶切位點的外源質粒。

mcrA/mcrBC/mrr

描述:阻止細胞識別從其他組織來的甲基化序列為異物。

適用方向:基因組DNA或者甲基化cDNA的克隆。

recA

描述:降低DNA重組(recombination)的概率。

方向:提高質粒在細胞內的穩定性。

recBCD

描述:Exonuclease V的變異,使DNA重組的概率降低。

適用方向:提高質粒在細胞內的穩定性。

提高轉化效率deoR

描述:去除某些調控基因,使得用於脫氧核糖生成的基因得到大量表達。

適用方向:使得超長質粒得以完整複製,提高轉化效率。

hee

描述:hee=high electroporation efficiency,在電穿孔的過程中,改造過的細胞表現出更強的存活率。

適用方向:更多細胞活下來,更高的轉化效率。

hte

描述:hte=high transformation efficiency。

適用方向:調高轉化效率。

滿足不同的蛋白表達機制laclq

描述:變異的Lacl基因,導致lac repressor的大量表達,因此更嚴格地調控lac promoter。

適用方向:嚴格調控lac promoter控制的蛋白表達。

DE3

描述:T7 RNA 聚合酶的基因被重組到大腸桿菌細胞的基因組裡,用於T7 promoter調控的蛋白表達。

適用方向:T7 promoter蛋白表達系統。

pLysS

描述:攜帶T7 lysozyme(溶菌酶),用於摧毀T7 RNA polymerase。

適用方向:調控T7 promoter蛋白表達系統。

lon

描述:ATPase-dependent protease (蛋白酶)基因的變異,導致蛋白水解能力降低。

適用方向:減少重組蛋白的水解,提高表達產量。

ompT

描述:Outer membrane protease 基因變異,因此減少外膜蛋白酶的表達量。

適用方向:減少重組蛋白的水解,提高表達產量。

dnaJ

描述:dnaJ 基因失活。

適用方向:提高某些外援蛋白正確摺疊(folding)。

gor

描述:Glutathione reductase基因變異,提高生成二硫鍵的能力。

適用方向:提高蛋白正確摺疊的概率。

以上只是眾多改造細胞基因型中的一小部分,還有很多不常見的變異菌株,可適用於更加特殊的實驗目的,在這裡小編就不多說了。還是那句話,在你的實驗中具體使用哪種菌株,和用過的有經驗的人討論討論,一般來說就能找到自己能用的細胞種類。

本文作者:@簏岩

原文鏈接:選擇正確的大腸桿菌細胞 | BioEngX


推薦閱讀:

豬有沒有腳氣?如何辨認?能吃嗎?
曲流河彎道的哪一側更容易釣到魚?
試管嬰兒會有肚臍嗎?
一個活的細胞和一個死的細胞有什麼區別?

TAG:分子生物学 | 生物技术 | 生物学 |