為什麼用鈣離子處理原核細胞獲感受態細胞？

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基因工程中利用鈣離子處理原核細胞獲得感受態細胞，其作用機理是什麼？為什麼鈣離子是作用於細胞壁而不是細胞膜？

感受態細胞（competent cell）：理化方法誘導細胞，使其處於最適攝取和容納外來DNA的生理狀態。

主要原理就是通過處理使細胞的通透性變大，直觀的說，使得細胞膜表面出現一些孔洞，便於外源基因或載體進入感受態細胞。由於細胞膜的流動性，這種孔洞會被細胞自身所修復。

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手機不好打字，就複製粘貼百度百科的步驟了 ps還有名詞解釋的外鏈。

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1. 將快速生長的大腸桿菌置於經低溫（0℃）預處理的低滲氯化鈣溶液中，便會造成細胞膨脹；

Ca離子會使細胞膜磷脂雙分子層形成液晶結構，促使細胞外膜與內膜間隙中的部分核酸酶解離開來，離開所在區域，誘導細胞成為感受態細胞細胞膜通透性發生變化，極易與外源DNA相粘附並在細胞表面形成抗脫氧核糖核酸酶的羥基－磷酸鈣複合物。

聯合其它的二價金屬離子（如Mn、Co）、DMSO或還原劑等物質處理，可使轉化率提高100～1000倍。

2. 將該體系轉移到42℃下做短暫的熱刺激（90s），細胞膜的液晶結構會發生劇烈擾動，並隨機出現許多間隙，外源DNA就可能被細胞吸收。進入細胞的外源DNA分子通過複製、表達，實現遺傳信息的轉移，使受體細胞出現新的遺傳性狀。

3.將轉化後的細胞在選擇性培養基上培養，篩選出帶有外源DNA分子的陽性克隆。

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總之Ca離子使DNA沉澱於細胞表面（類似真核轉染的磷酸鈣共沉澱），0-42℃的熱衝擊使得膜表面出現裂痕（很快會被自動修復-疏水作用）使得膜表面DNA被攝入。

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大腸桿菌是格蘭陰性，細胞壁就是肽聚糖+外膜（脂蛋白、脂質雙層、脂多糖）

這種細胞壁結構除了作為內毒素使機體發熱、白細胞增加之外（當然還可以為此細菌形態、耐藥性、結合Mg2+維持離子平衡），與細胞膜出現裂痕吸收DNA並沒有什麼關係。

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說不定試驗開始用L型缺陷菌了。

在低滲氯化鈣溶液中，會造成細胞膨脹，同時Ca2+會使細胞膜磷脂雙分子層形成液晶結構，促使細胞外膜與內膜間隙中的部分核酸酶解離開來，離開所在區域，細胞膜通透性發生變化，極易與外源DNA相粘附並在細胞表面形成抗脫氧核糖核酸酶的羥基－磷酸鈣複合物。

此外電轉法：電擊法不需要預先誘導細菌的感受態，依靠短暫的電擊，促使DNA進入細菌，轉化率最高能達到109~1010轉化子/ug閉環DNA。操作方便。

在重組表達的時候經常用到感受態細胞，以上是常用的方法。