合作专家 | 张荣钊博士
病原生物学 福建医科大学
原理
感受态细胞易于接受外来基因成为重组细胞,实验将质粒加入有感受态细胞的培养皿中,热击处理进行质粒转化。
材料与仪器
1. 材料
细胞株、质粒、链霉素、青霉素、FCS
PBS、胰酶、EDTA
转染试剂(Lipofectamine TM 2000)
胰蛋白胨、酵母提取物、琼脂、NaCl
NaOH、氨苄青霉素、卡那霉素
质粒提取试剂盒、高压灭菌锅
42 ℃ 恒温水浴锅、恒温摇床、无菌培养板
消毒 1.5 ml 离心管、消毒枪头、无菌操作台
2. 试剂配制
(1)LB 培养基的配制:在 950 ml 去离子水中加入胰蛋白胨 10 g,酵母提取物 5 g,NaCl 10 g,摇动容器直至溶质溶解。用 5 mol/L NaOH 调 pH 至 7.0,用去离子水定容至 1 L,高压下蒸汽灭菌 20 min。
(2)LB 固体培养基及倒板:100 ml LB 培养基加入 1.5 g 琼脂粉,高压灭菌后,将融化的 LB 固体培养基置于 55 ℃ 的水浴中,待培养基温度降到 55 ℃ 时(手可触摸),加入氨苄抗生素(终浓度为 50 μg/ml)。
步骤
一、转化
1. 从 -70 ℃ 冰箱中取 200 μl 感受态细胞悬液,室温下使其解冻,解冻后立即置冰上。
2. 加入质粒 DNA 溶液(含量不超过 50 ng,体积不超过 10 μl),轻轻摇匀,冰上放置 30 分钟。
3. 42 ℃ 水浴中热击 45s/90s,热击后迅速置于冰上冷却 3~5 分钟。
4. 向管中加入 1 ml LB 液体培养基(不含 Amp),混匀后 37 ℃ 振荡培养 1 小时,使细菌恢复正常生长状态,并表达质粒编码的抗生素抗性基因(Amp)。
5. 将上述菌液摇匀后取 100 μl 涂布于含 Amp 的筛选平板上,正面向上放置半小时,待菌液完全被培养基吸收后倒置培养皿,37 ℃ 培养 16~24 小时。
6. 在转染的同时应做两个对照:
(1)以同体积的无菌双蒸水代替 DNA 溶液,其它操作与上面相同。此组正常情况下在含抗生素的 LB 平板上应没有菌落出现。
(2)以同体积的无菌双蒸水代替 DNA 溶液,但涂板时只取 5 μl 菌液涂布于不含抗生素的 LB 平板上,此组正常情况下应产生大量菌落。
二、转化大肠杆菌的扩增
1.从 LB 平板上挑取新活化的单个菌落,接种于 3~5 ml LB 液体培养基中,37 ℃ 下振荡培养 12 小时左右,直至对数生长后期。将该菌悬液以 1:100~1:50 的比例接种于 100 ml LB 液体培养基中,37 ℃ 振荡培养 2~3 小时至 OD 600 = 0.5 左右。
2. 取上述培养液置于冰中 10 min,之后转移到已灭菌的 50 ml 离心管中再于冰上放置 5 min。
3. 于 4 ℃ 离心,2700 rmp,10 min,弃上清,收集细菌。
4. 质粒的提取。准备大肠杆菌质粒提取盒和扩增的带质粒大肠杆菌培养液,按照说明书进行质粒提取。
5. 质粒鉴定(琼脂糖凝胶电泳)。
三、质粒转染细胞株的建立
1. 准备细胞:转染前 24 h,在 500 μl 无双抗完全培养基中接种 0.5~2×105 个细胞,转染时细胞融合度为 80%~90%。
2. 对于每个转染样品,按下面的方法准备:
(1)用 50 μl Opti-MEM 稀释 0.8 μg 质粒 DNA,轻轻吹吸 3~5 次混匀,室温下静置 5 min。
(2)轻轻颠倒混匀转染试剂,用 50 μl Opti-MEM 稀释 2.0 μl Lipofectamine TM 2000,轻轻吹吸 3~5 次混匀,室温下静置 5 min。
(3)混合转染试剂和质粒 DNA 稀释液,轻轻吹吸 3~5 次混匀,室温下静置 20 min。注: 转染复合物一旦形成,应立即加入培养皿中进行细胞转染。
(4)转染复合物加入到 24 孔细胞板中,100 μl/孔,前后轻摇细胞板混合均匀。
(5)将细胞板置于 37 ℃、5% CO2 培养箱中培养 6 h 左右,进行换液,换成含 10% 血清的普通培养基,在 37 ℃,5% CO2 孵育箱中继续培养 24 h 左右。
四、稳定转染细胞株的筛选
1. 从 37 ℃,5%CO2 孵育箱中取出培养皿,弃去含转染试剂的培养基,用 PBS 冲洗细胞 2 遍,胰蛋白酶消化,接种 1/2 的细胞到 100 mm 培养皿中,加入含 500 μg/ml G418 的新鲜培养基,每 2~3 天更换一次新的筛选培养基,每天观察细胞的死亡情况。
2. 当正常细胞完全死亡后,换用新的不含 G418 的培养基培养。每天观察细胞生长状态。
3. 在细胞达到 60% 汇合率时再用含 500 μg/ml G418 的培养基筛选一次。
4. 当细胞达到 90% 以上汇合率时将细胞转移至培养瓶中继续培养(转染后 10~12 天左右)。以后每隔 4~5 天再用含 500 μg/ml G418 的培养基筛选。
5. 直到稳定表达转染质粒的细胞达到一定数量后可以收集样品(约转染后 15 天左右)。以后继续培养时加入的 G418 浓度降一半。
注意事项
铺板时要将细胞消化完全混匀,避免细胞堆积生长。
常见问题
1.LB 培养基的配制:在 950 ml 去离子水中加入:胰化蛋白胨 10 g,酵母提取物 5 g,NaCl10 g,摇动容器直至溶质溶解。用 5mol/LNaOH 调 pH 至 7.0,用去离子水定容至 1L,在 15psi 高压下蒸汽灭菌 20 min。
2.LB 固体培养基及倒板:
(1)配制:100 mlLB 培养基加入 1.5 g 琼脂粉
(2)抗生素的加入:高压灭菌后,将融化的 LB 固体培养基置与 55℃ 的水浴中,待培养基温度降到 55℃ 时(手可触摸)加入氨苄抗生素(终浓度为 50 μg/ml),以免温度过高导致抗生素失效,并充分摇匀。
(3)倒板:一般 10 ml 倒 1 个板子。培养基倒入培养皿后,打开盖子,在紫外下照 10-15 分钟。
(4)保存:用封口胶封边,并倒置放于 4℃ 保存,一个月内使用。
来源:丁香实验