Question 1

E. coliの細胞がコンピテントであることはどういう意味ですか？

Accepted Answer

コンピテントな大腸菌は、環境からDNA分子を取り込むことができます。化学的コンピテンスは、細胞を塩化カルシウム溶液でインキュベートすることで誘導され、これにより細胞膜がDNAに対して透過性になります。この処理により、負電荷を持つDNAが、負電荷を持つ細菌の細胞表面からの反発を克服することができます。

Question 2

細菌の形質転換中に熱ショック処理が必要なのはなぜですか？

Accepted Answer

42度セルシウスでの45秒間の熱衝撃は、DNAを細菌の細胞壁と膜を通してコンピテント細胞に駆動します。この温度変化、そして氷上での急速な冷却は、変形プロセスを強化し効率を高める温度差を作り出すことで、DNAの取り込みを促進します。

Question 3

抗生物質耐性遺伝子はどのようにして成功裏に変異した細菌を特定するのに役立ちますか？

Accepted Answer

pUC19のようなプラスミドは、選択マーカーとして機能する抗生物質耐性遺伝子を持っています。アンピシリンを含む選択培地に形質転換細菌を塗布すると、プラスミドを取り込んだ細胞のみが生存し、耐性遺伝子産物を発現します。非形質転換細胞は抗生物質を含む培地では生存できません。

Question 4

この実験で変換効率を計算する目的は何ですか？

Accepted Answer

形質転換効率は、使用したDNA1マイクログラムあたり何個の細菌細胞がプラスミドDNAを正常に取り込んだかを測定するものです。選択プレート上で数えられるコロニー（CFU）を、プレートに塗布したDNAの量と希釈倍率で割って計算され、形質転換手順の成功を定量的に評価します。

Question 5

なぜ大腸菌の細胞は形質転換の前に中間指数成長期でなければならないのでしょうか？

Accepted Answer

細菌細胞は中間対数増殖期にあると生理学的に強靭で、形質転換時の熱ショック処理に耐えることができます。他の成長段階の細胞は温度ストレスに敏感すぎて、生存能力を失い、形質転換効率が大幅に低下します。

Question 6

制限酵素消化はどのようにしてプラスミド形質転換の成功を確認するのですか？

Accepted Answer

形質転換コロニーからプラスミドDNAを分離した後、制限酵素消化が予測可能な場所でDNAを切断します。消化されたpUC19をアガロースゲルで走らせると、2,686塩基対で単一のバンドが生じ、期待されるプラスミドサイズを確認し、目的のDNAの形質転換の成功を確認します。

Question 7

ゲル中で環状プラスミドDNAはどのような異なる立体構造の状態をとることができますか？

Accepted Answer

未切断の環状プラスミドDNAは、スーパーコイル型、開環型、またはより直線的な形態など、複数の構造状態で存在できます。各構造はゲルを通過する速度が異なり、未消化のプラスミドレーンが単一のバンドではなく、明るさの異なる2つまたは3つのバンドを表示する原因となります。

適応塩化カルシウム手順を用いて大腸菌細胞の形質転換 - 評価クイズ