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Basic Methods in Cellular and Molecular Biology

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バクテリアの形質転換: ヒートショック法

概要

形質転換(transformation)とは細胞が周囲の外来DNAを取り込むプロセスのことです。ある特定のバクテリアにとって形質転換は自然現象です。分子生物学では、バクテリアの細胞壁に穴を開けることにより人為的に形質転換を誘発します。周囲からDNAを取り込み可能なバクテリア細胞はコンピテントセルと呼ばれます。実験では、バクテリア細胞が外来DNAを取り込める状態(コンピテント状態)にした後に、ヒートショック法と呼ばれる手法を利用してDNAを細胞内に導入します。

ヒートショック法を用いた形質転換では、まずプラスミドDNAとバクテリアの細胞壁間の静電反発力を中和するために塩化カルシウムを使ってカルシウムが豊富な環境を作り出します。その後急激に温度を上げることにより、バクテリアの細胞膜に穴が形成され、そこからプラスミドが細胞内に取り込まれます。このビデオでは、ケミカルコンピテントセルの調製方法、ヒートショックを用いた形質転換法、形質転換したバクテリアの播種の仕方、形質転換効率の算出法など各工程を紹介しています。

手順

バクテリアの形質転換は、外来DNAをバクテリア内に導入する手法であり、その後増幅又は複製が可能となります。DNAを容易に取り込むことができる細胞をコンピテントセルと呼びます。多くのバクテリアにとって形質転換は自然現象なのですが、バクテリアを刺激することで、形質転換を人為的に誘発する手法が発見され研究に利用されています。このビデオでは、形質転換法の一つ、ヒートショック法を紹介していきます。

ヒートショック法の前にまず、バクテリアの形質転換に最もよく利用されるDNAであるプラスミドについて確認しておきましょう。プラスミドは、小さな環状の二本鎖DNAで、超らせん構造をとっており、細胞膜を簡単に通過できます。

プラスミドには重要な領域が複数あります。市販されているプラスミドはマルチクローニングサイト、MCSを含んでいます。この領域は制限ヌクレアーゼつまり制限酵素の認識部位であり、ここでDNAが切断されます。目的のDNA断片とプラスミドを同じエンドヌクレアーゼで処理したとき、その断片をマルチクローニングサイトに挿入できます。

また、プラスミドは複製起点

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スキップ先...

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Overview

0:50

Basic Principles of Heat Shock Transformation

3:34

The Heat Shock Reaction

6:26

Preparing Competent Cells

8:38

Applications

10:36

Summary

このコレクションのビデオ:

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