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什么是感受態(tài)？
感受態(tài)細胞（competent cell）：是指受體（宿主）細胞最易接受外源DNA片段并實現(xiàn)其轉(zhuǎn)化的一種生理狀態(tài)。主要原理是通過處理使細胞的通透性變大（細胞膜表面出現(xiàn)一些孔洞），便于外源基因或載體進入感受態(tài)細胞，在感受態(tài)細胞中得到復(fù)制擴增，得到多個拷貝的外源基因或載體。
感受態(tài)的分類
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根據(jù)不同實驗?zāi)康?，感受態(tài)細胞來源有原核受體細胞（大腸桿菌G-、乳酸菌G+、枯草桿菌G+等 ）和真核受體細胞（酵母菌、動植物、昆蟲等）。大腸桿菌作為構(gòu)建普通質(zhì)粒、病毒載體和各種文庫以及異源蛋白表達的重要工具，其相應(yīng)的感受態(tài)在分子克隆實驗與蛋白表達實驗中是極其重要的。
不同感受態(tài)的區(qū)別是什么呢？
目前市面上的大腸桿菌細胞種類相當多，其都是為了特定的目的而構(gòu)建的，比如：高速生長/分裂，高通量克隆，普通克隆等。那不同的感受態(tài)之間的區(qū)別是什么呢？答案是基因型（即感受態(tài)的身份正），不同基因型的大腸桿菌可以滿足不同的實驗?zāi)康摹?/font>
感受態(tài)說明書的基因型部分寫的recA，deoR，lacZ，DE3，pLysS都代表什么意義呢？今天小翌根據(jù)幾個方向的實驗?zāi)康慕o大家介紹一些常見的基因型以及意義。
1、提高外源質(zhì)粒的完整性和穩(wěn)定性
基因型 | 意義 |
recA | recA基因表達ATP依賴型DNA重組酶，其缺陷型可以降低DNA重組（recombination）的概率。 |
dam/dcm | 消除宿主對腺嘌呤（Adenine）和胞嘧啶（Cytosine）的甲基化。幫助某些外源質(zhì)粒復(fù)制，易于得到非甲基化的質(zhì)粒。 |
endA | 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，提高外源質(zhì)粒的數(shù)量和質(zhì)量。 |
mcrA/mcrBC /mrr | 大腸桿菌防御系統(tǒng)中最要的組成部分，可以識別外源序列，基因突變后，宿主對部分外源質(zhì)粒的防御缺失，可以用于基因組DNA或者甲基化cDNA的克隆。 |
hsdR/hsdS | 連個基因分別編碼型限制酶EcoK或EcoB 的R亞基（限制酶）、M亞基(甲基化酶)。 HsdR基因的變異導(dǎo)致菌株細胞內(nèi)的EcoK或EcoB活性缺失，hsdS基因的變異使hsdR和hsdM不能正確識別其作用的特異DNA序列，可以保證外源DNA的穩(wěn)定性。 |
2、提高轉(zhuǎn)化效率
基因型 | 意義 |
deoR | 去除某些調(diào)控基因，使得用于脫氧核糖生成的基因得到大量表達。使得超長質(zhì)粒得以完整復(fù)制，提高轉(zhuǎn)化效率。 |
hee | 在電穿孔的過程中，改造過的細胞表現(xiàn)出更強的存活率。 |
3、代謝相關(guān)基因型
基因型 | 意義 |
lacZ | lacZ基因是大腸桿菌中lac操縱子的結(jié)構(gòu)基因，表達β-半乳糖苷酶，分解乳糖為半乳糖苷。lacZ基因的變異或缺失將直接導(dǎo)致β-半乳糖苷酶活性缺失，細胞在只有乳糖作為碳源的培養(yǎng)基中不能生長，由此可以進行菌株的篩選和純化。 |
lacZM15 | lacZM15是β-半乳糖苷酶α中的一段，當M15缺失（△M15）時lacZ不能表達β-半乳糖苷酶沒有活性。當帶有lacZ（α片段）基因的lac操縱子通過載體（如pUC57）轉(zhuǎn)化到 lacZ△M15基因型的細胞時在有IPTG存在的情況下，β-半乳糖苷酶表現(xiàn)出活性,它能分解X-gal，使其呈現(xiàn)藍色。因此可以通過平板上的藍白菌落進行克隆體的鑒定。 |
gal | 大腸桿菌K12株中通常出現(xiàn)的基因型是galK和galT，由于這兩種基因的變異使細胞不能直接利用半乳糖作為碳源。因此通過在最小培養(yǎng)基中添加半乳糖與否，進行菌株篩選和基因型確認。 |
ara | ara基因表達阿拉伯糖代謝所需的各種酶，ara基因的變異，使細胞不能利用阿拉伯糖進行能量代謝，可以利用此特性進行菌株篩選。 |
xyl | xyl基因包含xylA、xylB、xylR三種基因。xyl基因的變異使細胞不能以木糖作為碳源進行能量代謝。 |
4、不同的蛋白表達機制
基因型 | 意義 |
DE3 | T7 RNA聚合酶的基因被重組到大腸桿菌細胞的基因組里，用于T7 promoter調(diào)控的蛋白表達。 |
pLysS | 攜帶T7 lysozyme（溶菌酶），用于摧毀T7 RNA polymerase。調(diào)控T7 promoter蛋白表達系統(tǒng)。 |
lon | lon基因表達ATP依賴型蛋白酶，它對外源蛋白質(zhì)具有特異性的分解作用。lon基因的變異或缺失，對保持重組蛋白的穩(wěn)定是非常有利的。 |
lacIq | 變異的LacI基因，導(dǎo)致lac repressor的大量表達，因此更嚴格地調(diào)控lac promoter。 |
ompT | ompT基因表達特異性的外膜蛋白酶，它特異性地分解與細胞膜結(jié)合的含鐵腸菌素受體蛋白。ompT基因的變異使膜結(jié)合性蛋白分解酶活性缺失，有利于融合蛋白的表達。 |
gor | 表達谷胱甘肽還原酶，其基因突變或缺失可以提高形成二硫鍵的能力，有利于富含二硫鍵的蛋白表達。 |
以上是眾多細胞基因型中的一小部分，還有很多不常見的變異菌株，可適用于更加特殊的實驗?zāi)康?，小翌就不過多介紹了。
對于感受態(tài)的選擇，小翌給大家介紹下幾種常見的大腸桿菌感受態(tài)及其應(yīng)用方向。
菌株 | 特點 | 用途 |
DH5α | 一種常用于質(zhì)?？寺〉木?。缺失核酸內(nèi)切酶 (endA)，提高了質(zhì)粒DNA的產(chǎn)量和質(zhì)量；重組酶缺陷型(recA)減少插入片段的同源重組概率，保證了插入DNA 的穩(wěn)定性；lacZΔM15的存在使 DH5α可用于藍、白斑篩選。 | 構(gòu)建克隆， 質(zhì)粒提取， 藍白斑篩選。 |
TOP | TOP生長速度快 (比DH5α快)，10小時可見克隆，recA1和endA1的突變有利于插入DNA的穩(wěn)定和高純度質(zhì)粒DNA的提取。 | 構(gòu)建克隆， 質(zhì)粒提取， 藍白斑篩選。 |
BL21（DE3） | 用于以 T7 RNA 聚合酶為表達系統(tǒng)的高效蛋白表達宿主。可同時表達T7 RNA 聚合酶和大腸桿菌 RNA 聚合酶，用于 pET 系列，pGEX，pMAL 等質(zhì)粒的蛋白表達。 | 非毒性蛋白的表達。 |
訂購信息
產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)品貨號 | 產(chǎn)品規(guī)格 |
TOPChemically Competent Cell Top化學(xué)感受態(tài)細胞 | 11801ES80 | 10×100 μl |
DH5α Chemically Competent Cell DH5α化學(xué)感受態(tài)細胞 | 11802ES80 | 10×100 μl |
BL21 (DE3) Chemically Competent Cell BL21 (DE3)化學(xué)感受態(tài)細胞 | 11804ES80 | 10×100 μl |
