13.3 E. coli transformation

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详细内容

流程：

Competent cell preparation：让细胞具备 uptake DNA 的能力。
Transformation：chemical heat shock 或 electroporation 形成暂时 pores。
Recovery：在无 antibiotics medium 中恢复膜和表达 resistance marker。
Selective plating：含 antibiotics 的 plate 上只有 carrying plasmid 的细胞生长。

为什么 E. coli 常用：

transformation efficiency 高。
生长快。
操作便宜简单。
适合 cloning 和许多 bacterial protein expression。

限制：

complex eukaryotic protein folding 可能不足。
post-translational modifications 有限。
disulfide-rich 或 glycosylated proteins 可能需要 yeast/insect/mammalian systems。

深入讲解

E. coli transformation 把 plasmid DNA 引入 bacterial cells。competent cells 的 membrane 状态允许 DNA 进入；heat shock 或 electroporation 暂时提高 permeability；recovery 让细胞修复并表达 antibiotic resistance；selective plates 筛出 transformants。

选择培养基不是让转化发生，而是让未转化细胞死亡或不生长。因此 antibiotic marker 必须与 plasmid 上的 resistance gene 匹配。

原文小点逐条解释

原文小点： transformation efficiency 高。
- 讲解： 这个小点属于 E. coli transformation workflow；要联系 competence、DNA uptake、recovery、antibiotic selection 和 colony growth。
原文小点： 生长快。
- 讲解： 这个小点属于 E. coli transformation workflow；要联系 competence、DNA uptake、recovery、antibiotic selection 和 colony growth。
原文小点： 操作便宜简单。
- 讲解： 这个小点属于 E. coli transformation workflow；要联系 competence、DNA uptake、recovery、antibiotic selection 和 colony growth。
原文小点： 适合 cloning 和许多 bacterial protein expression。
- 讲解： 这个小点属于 E. coli transformation workflow；要联系 competence、DNA uptake、recovery、antibiotic selection 和 colony growth。
原文小点： complex eukaryotic protein folding 可能不足。
- 讲解： 这个小点属于 E. coli transformation workflow；要联系 competence、DNA uptake、recovery、antibiotic selection 和 colony growth。
原文小点： post-translational modifications 有限。
- 讲解： 这个小点属于 E. coli transformation workflow；要联系 competence、DNA uptake、recovery、antibiotic selection 和 colony growth。
原文小点： disulfide-rich 或 glycosylated proteins 可能需要 yeast/insect/mammalian systems。
- 讲解： 这个小点属于 E. coli transformation workflow；要联系 competence、DNA uptake、recovery、antibiotic selection 和 colony growth。

做题和复习时怎么用

流程题按 competent preparation -> DNA uptake -> recovery -> antibiotic selection -> colony screening 写。若问为什么 recovery 不加抗生素，答需要时间表达 resistance marker。

常见误区

只列应用或工具名称，不说明 vector、host、selection marker、expression element 或 editing component 的具体功能。
把 recombinant protein expression 和 genome editing 混为一谈；前者主要表达目标产物，后者改变 genome sequence。