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Foi realizado um conjunto de transformações com E. coli e V. cholerae para comparar a eficiência de transformação da nossa metodologia rápida com uma adaptação do método (tradicional) originalmente descrito por Dower et al. 2 para a preparação de bactérias electrocompetentes. Para levar a cabo a preparação tradicional de células competentes, 500 ml de LB num balão Erlenmeyer de 2 L-foram inoculados com 500 ul da cultura durante a noite de E. coli DH5a ou V. cholerae O395, incubadas num agitador orbital (215 rpm, a 37 ° C) e colhidas em OD 600 de entre 0,5-1,0. O frasco foi arrefecido em gelo e as culturas centrifugada num rotor pré-refrigerada a 4000 xg durante 10 min a 4 ° C. As pelotas de células foram cuidadosamente ressuspendidas em 500 ml de 2 mM de CaCl 2 gelada para V. cholerae e DDH 2 O para E. coli, e centrifugado novamente nas mesmas condições. Rodadas subsequentes de uma ressuspensãod centrifugação foram realizados em uma redução dos volumes de 200 e 100 ml volumes certificando-se a cultura permaneceu refrigeradas a 4 ° C. Finalmente, uma ressuspensão e centrifugação num volume de 10 ml foi efectuada com 10% de glicerol. O sedimento final foi ressuspenso em 2 ml de glicerol a 10% e 40 mL alíquotas foram congeladas a -80 ° C e não armazenado do que uma semana antes da electroporação.
Condições de eletroporação incluindo as configurações de tamanho de pulso e tina foram idênticos para as duas espécies de bactérias em todas as electroporations independentemente do método de preparação das células competentes. A única diferença foi que realizou as lavagens em DDH 2 O frio para E. coli e frio mM CaCl 2 2 para V. cholerae. Tabela 1 mostra os resultados de bactérias transformadas por electroporação de forma idêntica, mas tornadas competentes ou com o protocolo rápido ou com o método tradicional. Nós empregamos O395 tensão e DH5ct tão comumutilizados ly, estirpes representativas de V. cholerae e E. coli, respectivamente, com resultados semelhantes podem ser obtidos com outras estirpes da mesma espécie (embora não a cada estirpe foi testado) e susceptível adaptado para outras bactérias gram-negativas e, provavelmente, mais além.
Para garantir que os números de células iguais estavam presentes em cada lote pulsada, bactérias electrocompetentes gerados utilizando o método rápido foram reunidas após a recolha, misturada, mantida de forma homogénea em suspensão, e aliquotado em 40 volumes ul imediatamente antes da electroporação. Bactérias electrocompetentes gerados utilizando o método tradicional foram tratados da mesma forma antes de congelar em 40 mL alíquotas. Após a entrega do impulso, de cada lote de 40 uL de bactérias electroporadas foi suspensa em 400 ul de LB e diluída em série 1:10. Cem microlitros de cada diluição em placas em agar de LB na presença de 100 ug / ml de ampicilina e espalhar usando um espalhador de vidro estéril de célulase incubou-se a 37 ° C durante a noite. Para quantificar o número total de bactérias empregues em cada transformação, 40 volumes ul de bactérias electrocompetentes de cada lote preparado foram diluídas em série e plaqueadas em agar LB sem antibióticos de forma idêntica em paralelo. Uma alíquota de bactérias igualmente tratados, de cada lote foi electroporada com 1 ul de Tris-EDTA (TE) de tampão, mas sem DNA (transformação simulada), diluídos em série e plaqueados em agar LB sem antibióticos para estimar o número de células perdidas pela entrega do pulso elétrico. Por último, uma variação adicional de que o experimento foi realizado para determinar se as incubações 30 min a 37 ° C em 1 ml de LB após a electroporação, mas antes do plaqueamento em placas de LB-agar que afectam a recuperação de células transformadas. unidades formadoras de colônia (CFUs) foram enumerados no dia seguinte.
Para esta experiência utilizou-pUC18, um plasmídeo de laboratório comuns, e os lotes de bactérias competentes consistindo de umpproximately 10 8 CFU para células preparadas utilizando o método tradicional e 10 7 CFU para células preparadas utilizando o protocolo rápido. Eletroporação sozinho (sem DNA) reduziu UFC viáveis por 10-100 vezes, independentemente do método utilizado para preparar as células electrocompetentes. Como mostrado na Tabela 1, o rendimento era transformante na 10 6 -10 7 CFU / ug de ADN gama de três experiências em replicado (desvios padrão entre parêntesis) para E. coli (DH5a) e V. cholerae (O395), respectivamente, utilizando o método tradicional, mais longas para a preparação de células electrocompetentes. Rendimento transformante apareceu diminuiu de 10 vezes a 10 5 a 10 6 UFC / mg de DNA em três experimentos replicados (desvio padrão entre parênteses) para E. coli e V. cholerae, respectivamente, usando o método rápido. Por essa razão, determinou a percentagem de bactérias transformadas pela divisão UFC transformadospelo número de UFCs recuperado de "transformações" simulados (sem plasmídeo) de lotes idênticos de células competentes. A percentagem de bactérias transformadas foi dentro de um log (2,5-9,4%), independentemente do método de preparação e as espécies transformadas (Tabela 1 Os números entre parênteses). Estes resultados sugerem que a eficiência do método rápido é comparável ao do processo tradicional de preparação demorado células competentes e que as estirpes representativas de Vibrio cholerae e Escherichia coli são igualmente receptivo ao processo rápido.
Descobrimos que a eficácia de transformação, para os plasmídeos tais como pUC18 abrigando cassetes β-lactamase, não é afectada pelo tempo de recuperação de 30 minutos em meio líquido LB. O mesmo número de transformantes foi recuperada se as células em placas de agar LB na presença de ampicilina directamente, após a electroporação, ou se podiam um tempo de recuperação de 30-45 minem caldo LB a 37 ° C antes de plaqueamento. Nossos resultados que ampicilina-resistência não exige conseqüência sob condições não-seletivos sugere que a expressão β-lactamase ocorre suficientemente rápido sobre transformação. No entanto, deve notar-se que foram realizadas diluições em série de bactérias pulsados em caldo LB, o que pode ter contribuído para a recuperação do choque eléctrico e iniciar a expressão do gene.

Figura 1. Representação gráfica da metodologia para a preparação rápida de bactérias electrocompetentes. Após 4-6 horas (dependendo da densidade do inóculo) um número suficiente de bactérias pode ser recolhido para levar a cabo as transformações 4-6 a partir de uma única placa de agar LB. Para segurar um número igual de células competentes para cada volume final a ser electroporado, bactérias recolhidas a partir da placa de agar LB foram inicialmente recolhidos e lavados juntos então aiiquoted em 40 volumes ul, dependendo do tamanho da pastilha (peletes maiores foram diluídos em volumes maiores divisível por 40 ul).
| Número de ADN transformantes / ug resistente à ampicilina (transformantes resistentes à ampicilina recuperada [%]) |
| Tensão | Método tradicional | Método rápido |
| 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%] |
Tabela 1. A eficiência de transformação por micrograma de ADN (pUC18) de electrocompetentes bacteria preparado pelo método tradicional em comparação com o método rápido.
Todas as transformações foram realizadas com 500 ng de pUC18 DNA (~ 80% do ADN super-enrolado, como visualizado através de electroforese em gel de agarose a 1%) e as células electroporadas foram diluídas em série de 10 vezes em caldo LB antes do plaqueamento para CFU em LB-ágar com antibióticos. Controles de bactérias não-eletroporados e de bactérias eletroporados sem plasmídeo, diluído em série e semeadas em agar LB sem antibióticos foram realizados para cada conjunto de transformações para determinar o número total de bactérias viáveis antes e depois de pulsar. Os controles eletroporados representou a linha de base para a porcentagem de bactérias viáveis transformados com sucesso.