细菌自然转化的分子机制研究进展

自然环境中,具备自然转化能力的细菌可以自发地从外界获取DNA,从而获得新的遗传性状。为能够自然地被转化,细菌需首先建立一个被称作感受态的生理状态并在此状态下表达DNA摄取和加工相关的基因。DNA摄取基因的表达产物可组装一个能将外源DNA摄入细胞质的蛋白复合物。在细胞质中,进入的DNA可同基因组DNA发生同源重组或建立成一个独立的质粒。一般DNA摄入细胞的过程可分为两个阶段,即从外部基质到细胞周质和跨细胞内膜的转运。近年来,包括作者在内的研究人员发现大肠杆菌中存在新的自然质粒转化模式。本文将首先综述近年来细菌自然转化的分子机制,随后简要介绍大肠杆菌中独特的自然质粒转化模式。     

不同离子辐照对离体质粒DNA损伤与转化活性的影响

利用 30Kev的N+ 、Ar+ 离子辐照离体质粒DNA ,分析了不同离子对DNA单双链断裂及转化活性的影响。结果表明 :N+ 、Ar+ 离子辐照均可引起质粒DNA单双链断裂和转化活性的变化 ,且随着辐照剂量的增加 ,单双链断裂频率增加 ,转化活性下降。Ar+对离体质粒DNA比N+ 具有更强的单双链断裂效应 ,且从 9× 10 15Ar+ cm2 剂量开始 ,质粒可完全丧失转化活性。质粒转化活性的大小与DNA单双链断裂频率呈正相关     

一种简单、快速制备与转化大肠杆菌受体细胞的方法

用TSB溶液取代常规的CaCl2溶液,制备大肠杆菌受体细胞。在菌体处于对数早期时离心收集细胞,用TSB缓冲液悬浮后,即可用于质粒DNA的转化。转化效率可达107～108转化子／μgDNA。     

一种用质粒DNA转化大肠杆菌感受态细胞的实用操作技巧

目的是建立一种简化、实用的用质粒DNA转化大肠杆菌的操作方法.采用氯化钙法制备大肠杆菌感受态细胞.以质粒pUC18,pCSN44,pAN52-1Not,pETts,pANth和植物双元表达栽体pCAMBIA1301分别转化用于质粒扩增与保存的常用大肠杆菌菌株Top10和DH5α以及用于原核表达的常用大肠杆菌菌株BL21(DE3)和TB1.质粒与感受态细胞的混合液置冰上作用一定时间后,直接涂布含有筛选抗生素的LB平板,于37℃培养12～16h.结果表明,用不同大小的质粒DNA转化不同的大肠杆菌菌株,都可以获得满足实验要求,转化效率可高达103～4阳性克隆/μg.该方法较标准的转化流程更加简便、省时、实用.     

Neurospora的一种新的、快速而有效的转化方法

叙述了一种新、快速、有效而可靠的转化Neurospora crassa的方法。本方法用醋酸锂处理萌发的分生孢子,再同DNA保温,然后用聚乙二醇(PEG)处理,然后短时间 热冲击,最后铺选择平板测定。报道了得到高转化率的最适条件。用环状和线状质粒DNA以及基因组DNA都可以得到转化。用相对不纯的DNA制备物如用快速微量制备方法得到的DNA也能进行转化,尽管转化率大大降低。这种转化方法简单而可靠,可大大节省时间和材料。     

酵母菌基因工程载体——pCN系杂种质粒的构建及其特性的研究

pCN系质粒是利用DNA重组技术,以YRp7和pAT153为原始质粒所构建的酵母菌基因工程载体。pCN系质粒由酵母菌TRPL基因的1．4 kb DNA片段和完整的pAT 153分子组成。根据pAT153质粒中所插入的TRPl DNA片段的方向性,pCN质粒有两种不同的构型。在性质上,pCN系质粒保留了 YRp7高转化能力和pAT153高拷贝水平,同时它在酵母受体中的稳定性比’YPp7明显提高。pCN质粒中尤以pCN60可作为酵母基因工程的载体。     

整合及游离状态的链霉菌质粒pLE1的研究

质拉pLEI以整合形式存在于宿主菌变青链霉菌染色体上,通过DNA转化宿主菌原生质体, 导 致了宿主染色体上的整合序列的环出而形成游离质粒DNA分子。初步探讨了质粒pLEI的理化特 性,确认pLEI与质粒PIJ101是同一系列。     

转化条件对质粒DNA转化大肠杆菌的影响

研究了质粒DNA大小、质粒DNA浓度、CaCl2 浓度、热休克时间及感受态细胞保藏时间等因素对大肠杆菌HB1 0 1和JM1 0 5转化频率的影响 ,并对转化子中质粒DNA进行了分离、酶切、琼脂糖凝胶电泳检测。结果表明 ,CaCl2 浓度、质粒大小和浓度 ,以及感受态细胞的活力对转化频率有重要影响 ,42℃热休克处理可以提高转化频率。     

一种简单、快速制备与转化大肠杆菌受体细胞的方法

用TSB溶液取代常规的CaCl₂溶液,制备大肠杆菌受体细胞。在菌体处于对数早期时离心收集细胞,用TSB缓冲液悬浮后,即可用于质粒DNA的转化。转化效率可达10⁷～10⁸转化子／μgDNA。     

一种优化的质粒转化简便方法

目的:质粒DNA转化时,比较不同的冰浴时间、热休克时间、预培养时间对转化效率的影响.优化质粒DNA转化方法,缩短了转化时间,该方法可获得与常规转化方法相当的转化效率.方法:质粒DNA加入感受态细胞中,混匀冰浴5min,42 ℃热休克60s,接着冰浴1min,37℃预培养10min,涂布预热至37℃的平板.结果:操作时间由2h减至20min,转化效率没受影响.结论:该方法较标准的转化流程更加简便、省时、实用.     

大肠杆菌质粒DNA提取方法的优化

目的:简化操作流程,缩短提取时间,降低试验对操作者的危害。方法:该方法去除酚、氯仿等有害试剂,采用LiCl沉淀去除质粒制备物中小片段核酸(包括DNA和RNA);工程菌生长至对数期时通过加入氯霉素后不仅方便质粒DNA的提取过程中蛋白质的去除,而且可使质粒的拷贝数进一步增加,提高质粒DNA产量的目的。结果:实验改进方法所提取的质粒DNA产量高于常规方法,达到20μg/mL。结论:改进方法提取的质粒DNA,其下游的内切酶消化,PCR、重组质粒鉴定、转化大肠杆菌等实验的结果和重复性都令人满意,完全可用于一般的分子生物学研究。     

一种快速简便的CaCl2质粒转化方法

介绍一种质粒DNA快速转化方法.质粒DNA加入感受态细胞,冰浴3～10min,涂布预热至37℃的平板,即可获得与常规转化方法相当的转化效率.操作步骤由5步减至2步,时间由2h减至3～10min.同时探讨了Ca2 浓度、4℃保存时间等因素对感受态细胞转化效率的影响     

一种快速简便的CaCl2质粒转化方法

介绍一种质粒DNA快速转化方法.质粒DNA加入感受态细胞,冰浴３～10 min,涂布预热至37℃的平板,即可获得与常规转化方法相当的转化效率.操作步骤由5步减至2步,时间由2 h减至3～10 min.同时探讨了Ca²⁺浓度、4℃保存时间等因素对感受态细胞转化效率的影响.     

一种简单的哺乳动物细胞附着体质粒CaCl2转化方法

目的:建立一种简单经济的哺乳动物细胞附着体质粒还原实验方法。方法:构建附着体载体,转染中国卵巢仓鼠(CHO)细胞和小鼠脑神经瘤细胞Neuro-2a,利用改良的赫特裂解法提取附着体质粒,CaCl2法转化附着质粒至宿主菌大肠杆菌DH5α,再次从DH5α中提取质粒,将转染前后质粒用KpnⅠ/BamHⅠ双酶切和BamHⅠ单酶切,并将转染前后的质粒进行DNA测序分析。结果:与最初转染的质粒相比,还原质粒双酶切和单酶切后的条带大小一致;DNA测序分析表明,转染前后质粒中的插入序列相同。结论:建立了可用于质粒还原实验的简单的CaCl2转化方法。     

DH10B菌株高效电转化条件探究

以pUC19、pECBAC1、pCLD04541DNA以及3个不同大小的BACDNA为材料,研究了E.coli DH10B菌株在5个不同脉冲电场下的转化效率。研究发现,随着DNA片段大小的增加,最高转化效率和最适场强迅速减小。利用DH10B细胞转化pUC19 DNA的最适场强是21kV/cm,而190kb BAC DNA仅为13kV/cm;在最适场强下,40kb BAC DNA的转化效率约是190kb BAC DNA的50倍。通过大量数据绘制了不同因素影响下转化效率的变化曲线,优化了E.coli DH10B菌株电转化条件,为质粒的重组转化以及大片段基因组文库的构建奠定了基础。     

一种快速简单的质粒DNA纯化方法

本文介绍一种快速获取高纯度质粒DNA的方法。本法对煮沸提取法进行改良后,快速提取质粒DNA粗制品,然后用国产滤纸从琼脂糖凝胶中回收纯化质粒DNA。同时对本法所提取的质粒DNA的回收率、浓度、纯度及可能的用途进行验证和讨论,证明此法简易,所得样品纯度高,可直接用于转化、酶切和基因克隆。     

捕食线虫真菌捕食器相关基因标记Ⅱ.捕食器基因不表达转化子的形态特征及核酸杂交分析

本文从利用质粒pBChygro转化少孢节丛孢YMF1．00544的2135个转化子中筛选到一株捕食器基因不表达的转化子YMF1．00110。该转化子的形态学特征与野生型菌株有明显区别,对该转化子的核酸杂交结果表明质粒DNA是以单拷贝的方式整合到真菌染色体上。此外,对部分转化子的杂交整合模式和标记率进行了杂交分析。     

枯草芽孢杆菌感受态细胞的制备及质粒转化方法研究

为便于枯草芽孢杆菌工业化生产应用,对Spizizen创立的枯草芽孢杆菌DNA转化方法进行改进.用GMI和GMII溶液处理枯草芽孢杆菌野生型菌株BS501a、营养缺陷型突变株DBl342和非营养缺陷型突变株WB800,用改进的方法制备感受态细胞,用7.5kb质粒pSBPTQ进行转化,并研究RNA、酵母粉、水解酪蛋白、培养方法对枯草芽孢杆菌质粒转化的影响.结果表明,该方法适用于不同基因型枯草芽孢杆菌的质粒转化,营养缺陷型突变株DBl342的转化率为750 CFU/μg/DNA,非营养缺陷型突变株WB800转化率为1 070 CFU/xg DNA,野生型菌株BS501a转化率为270 CFU/μg/DNA.根据影响转化效率的因素,推测在该方法中,枯草芽孢杆菌质粒转化原理:一定生物量的枯草芽孢杆菌在外界营养条件和钙、镁离子作用下,细胞壁和细胞膜形成缺陷,使外源DNA转入枯草芽孢杆菌细胞内.     

棒杆菌宿主中质粒不稳定性的研究

重组质粒pNAR4是由钝齿棒杆菌质粒pNAT65和大肠杆菌质粒pACYCl84构建的穿梭质粒。质粒pNAR4转化不同棒杆菌,在钝齿棒杆菌T6—13和答氨酸棒杆菌l0l47中为结构型不稳定,在钝齿棒杆菌B9中为分离型不稳定。而pNAT65转化谷氨酸棒杆菌10147后,转化于中的质粒分子大小及主要酶切位点与pxz10145相同。DNA杂交实验结果表明．在10147菌中有一种与z10145高度同源的超螺旋DNA组分,而这一组分与pxz10145的来源宿主中的另一小质粒具有相同的分子量。提出了质粒结构不稳定与宿主中存在的pxz10145高度同源的小质粒(超螺旋组分)有关,并提出产生质粒分子结构反复变化原因的假设。     

一种经济高效的用Silica提取纯化质粒DNA的方法

目的：为了达到批量提取质粒DNA的目的,在多次实验的基础上,建立一种经济、高效的质粒提取方法。方法：以pUC18、pET28b、pCAMBIA1304等3种质粒为材料,分别采用silica法和碱裂解法提取质粒DNA,通过质粒DNA浓度的紫外分光光度法定量测定、电泳分析和HindⅢ酶切鉴定,对两种质粒提取方法的效果进行了比较与评价;对silica法进行了改进和优化,进行大批量重组子的提取和验证。结果：silica法和碱裂解法提取质粒DNA效果相当,都可进行后续实验,但silica法具有经济、高效、无毒的优势。结论：silica法是一种简单、经济、高效的质粒提取方法,可用于批量质粒DNA提取。