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Abbiamo effettuato una serie di trasformazioni con E. coli e V. cholerae per confrontare l'efficienza della trasformazione della nostra metodologia rapida con un adattamento del metodo (tradizionale) originariamente descritto da Dower et al. 2 per la preparazione di batteri elettrocompetenti. Per effettuare la tradizionale preparazione di cellule competenti, 500 ml LB in un pallone da 2 L-Erlenmeyer state inoculate con 500 microlitri cultura durante la notte di E. coli DH5a o V. cholerae O395, incubata in un agitatore orbitale (215 rpm a 37 ° C) e raccolto a OD 600 compreso tra 0,5-1,0. Il pallone è stato raffreddato su ghiaccio e le culture centrifugato in un rotore pre-raffreddata a 4.000 xg per 10 min a 4 ° C. I pellet cellulari sono stati completamente risospese in 2 ml di CaCl mm 500 ghiacciata 2 per V. cholerae e DDH 2 O per E. coli, e centrifugato di nuovo nelle stesse condizioni. Turni successivi di risospensione und centrifugazione sono state effettuate discendente volumi di 200 e 100 ml di volume assicurandosi che la coltura è rimasta refrigerata a 4 ° C. Infine, una risospensione e centrifugazione in un volume di 10 ml è stata effettuata con il 10% glicerolo. Il pellet finale è stato risospeso in 2 ml di glicerolo al 10% e 40 microlitri aliquote sono state congelate a -80 ° C e non più conservato di una settimana prima di elettroporazione.
Condizioni elettroporazione incluse le impostazioni di impulsi e dimensioni cuvetta erano identici per entrambe le specie batteriche in tutti electroporations indipendentemente dal metodo di preparazione di cellule competenti. L'unica differenza è che abbiamo svolto i lavaggi in DDH 2 O fredda per E. coli e fredda 2 mM CaCl 2 per V. cholerae Tabella. 1 mostra i risultati di batteri trasformati mediante elettroporazione in modo identico, ma resi competente sia con il protocollo rapido o con il metodo tradizionale. Abbiamo impiegato ceppo O395 e DH5a come comuneutilizzati ly, ceppi rappresentativi di V. cholerae e E. coli rispettivamente; risultati simili possono essere ottenuti con altri ceppi della stessa specie (anche se non ogni singolo ceppo è stato testato) e probabilmente adattati ad altri batteri Gram-negativi e probabilmente oltre.
Per assicurare che un numero uguale di cellule erano presenti in ogni partita pulsata, batteri elettrocompetenti generati utilizzando il metodo rapido sono stati raggruppati sulla raccolta, mescolati, tenuti omogeneo sospesi, e aliquotare 40 volumi microlitri poco prima elettroporazione. Batteri elettrocompetenti generati utilizzando il metodo tradizionale sono stati trattati in modo simile prima del congelamento in 40 microlitri aliquote. Dopo la consegna del polso, ogni lotto di 40 microlitri batteri elettroporate è stato sospeso in 400 microlitri LB e serialmente diluito 1:10. Cento microlitri di ogni diluizione sono state piastrate su LB agar in presenza di 100 pg / ml ampicillina e diffondono mediante spatola cella di vetro sterilee incubate a 37 ° C per una notte. Per quantificare il numero totale di batteri impiegati in ciascuno trasformazione, 40 volumi microlitri di batteri elettrocompetenti di ogni batch preparato sono stati diluiti, e piastrate su LB agar senza antibiotici identicamente in parallelo. Una aliquota di batteri ugualmente trattati da ogni lotto è stato elettroporate con 1 ml Tris-EDTA (TE) accumulo ma senza DNA (finto trasformazione), diluiti serialmente e piastrate su LB agar senza antibiotici per stimare il numero di cellule perse dalla consegna del impulso elettrico. Infine, una variazione addizionale esperimento è stato condotto per determinare se 30 min di incubazione a 37 ° C in 1 ml di LB dopo l'elettroporazione ma prima placcatura su LB-agar inciderebbero il recupero delle cellule trasformate. unità formanti colonie (CFU) venivano registrati il giorno seguente.
Per questo esperimento abbiamo impiegato pUC18, un plasmide laboratorio comune, e lotti di batteri competenti costituito da unpproximately 10 8 CFU per le cellule preparate utilizzando il metodo tradizionale e 10 7 CFU per le cellule preparate utilizzando il protocollo rapido. Solo elettroporazione (senza DNA) ha ridotto CFU vitali da 10-100 volte indipendentemente dal metodo utilizzato per preparare le cellule elettrocompetenti. Come mostrato in Tabella 1, resa trasformante era entro le 10 6 -10 7 CFU / pg di DNA gamma in tre esperimenti replicati (deviazioni standard tra parentesi) per E. coli (DH5a) e V. cholerae (O395), rispettivamente con il metodo tradizionale, più lunghe per la preparazione delle cellule elettrocompetenti. Resa trasformante apparso diminuito di 10 volte a 10 5 -10 6 CFU / pg di DNA in tre esperimenti replicare (deviazione standard tra parentesi) per E. coli e V. cholerae rispettivamente con il metodo rapido. Per questo motivo abbiamo determinato la percentuale di batteri trasformati dividendo CFU trasformatiper il numero di CFU recuperato da "trasformazioni finti" (senza plasmide) da lotti altrimenti identici di cellule competenti. La percentuale di batteri trasformati era entro un log (2,5-9,4%) indipendentemente dal metodo di preparazione e specie trasformati (Tabella 1 numeri tra parentesi). Questi risultati suggeriscono che l'efficacia del metodo rapido è paragonabile a quella della procedura tradizionale lungo di preparazione di cellule competenti e che i ceppi rappresentativi di Vibrio cholerae e Escherichia coli sono ugualmente suscettibili alla procedura rapida.
Abbiamo trovato che l'efficienza di trasformazione, per plasmidi come pUC18 ospitano cassette β-lattamasi, non è influenzato dal tempo di recupero 30 min in brodo LB. Lo stesso numero di trasformanti è stato recuperato se le cellule sono state piastrate a LB agar in presenza di ampicillina direttamente dopo l'elettroporazione, o se ne ha permesso un tempo di recupero 30-45 minin brodo LB a 37 ° C prima della placcatura. I nostri risultati che ampicillina-resistenza non richiede conseguenza in condizioni non selettivi suggerisce che l'espressione di β-lattamasi si verifica abbastanza veloce al momento di trasformazione. Tuttavia, va notato che abbiamo condotto diluizioni seriali dei batteri pulsati in brodo LB, che può aver contribuito al recupero dallo shock elettrico e avviare l'espressione genica.

Figura 1. Rappresentazione grafica della metodologia per la rapida preparazione di batteri elettrocompetenti. Dopo 4-6 ore (a seconda della densità del inoculi) un numero sufficiente di batteri possono essere raccolti per svolgere 05:56 trasformazioni da una singola piastra di agar LB. Per assicurare la parità di numero di cellule competenti per ciascun volume finale da elettroporate, batteri raccolti dalla piastra di agar LB sono stati inizialmente riuniti e lavati insieme poi aliquoted in 40 volumi microlitri seconda delle dimensioni del pellet (granuli più grandi sono stati diluiti in grandi volumi divisibili da 40 microlitri).
| Numero di Ampicillina resistenti DNA trasformanti / mg (trasformanti Ampicillina resistenti recuperati [%]) |
| Strain | Metodo tradizionale | Metodo rapido |
| E. coli (DH5a) | 2,3 x 10 6 (± 7,3 x 10 5) [9,4%] | 3 x 10 6 (± 7,1 x 10 5) [2,5%] |
| V. cholerae (O395) | 4 x 10 7 (± 1,7 x 10 7) [5%] | 6,7 x 10 5 (± 2,1 x 10 5) [3,3%] |
Tabella 1. Efficienza di trasformazione per ogni microgrammo di DNA (pUC18) di elettrocompetenti bacteria preparato con il metodo tradizionale rispetto al metodo rapido.
Tutte le trasformazioni sono state effettuate con 500 ng di DNA pUC18 (~ 80% DNA supercoiled come visualizzato da 1% agarosio elettroforesi su gel) e le cellule elettroporate sono stati diluiti 10 volte in brodo LB prima placcatura per CFU su LB-agar con antibiotici. Controlli di batteri non elettroporate e di batteri elettroporate senza plasmide, diluiti serialmente e piastrate su LB agar senza antibiotici sono state effettuate per ogni serie di trasformazioni per determinare il numero totale di batteri vitali prima e dopo pulsare. I controlli elettroporate rappresentavano la linea di base per la percentuale di batteri vitali trasformati con successo.