实验室常用菌株及特性
沙门氏菌标准菌株

沙门氏菌标准菌株沙门氏菌(Salmonella)是一类革兰氏阴性杆菌,属于肠道致病菌,能够引起人类和动物的沙门氏菌感染症。
沙门氏菌在自然界广泛存在,可以在土壤、水、动物粪便以及人类和动物的肠道中找到。
沙门氏菌感染通常通过食物、饮水或接触受感染的动物而引起,因此引起的疾病在全球范围内具有一定的流行性和危害性。
为了研究和监测沙门氏菌的相关特性和毒力,科研人员通常会使用标准菌株进行实验。
标准菌株是指在实验室中长期传代培养并得到认可的一种细菌菌株,具有稳定的生物学特性和遗传特性。
对于沙门氏菌来说,标准菌株的选取和使用对于科研工作的开展具有重要意义。
在选择沙门氏菌标准菌株时,需要考虑以下几个方面的因素:首先,菌株的来源和鉴定。
沙门氏菌的种类繁多,不同的菌株可能具有不同的毒力和致病性。
因此,在选择标准菌株时,需要确保其来源可靠,并经过严格的鉴定和鉴定。
通常情况下,来自权威机构或实验室的标准菌株会更加可靠和稳定。
其次,菌株的生物学特性。
沙门氏菌的生物学特性包括生长速度、代谢途径、产生的毒素类型等。
在选择标准菌株时,需要根据具体的研究目的和需求来确定合适的菌株,以确保实验结果的准确性和可靠性。
另外,菌株的保存和管理也是非常重要的。
标准菌株在实验室中需要进行长期的保存和管理,以确保其稳定性和纯度。
科研人员需要采取合适的方法和条件来保存和管理沙门氏菌标准菌株,以免菌株的变异和污染对实验结果造成影响。
最后,菌株的安全性和使用规范。
沙门氏菌具有一定的致病性,因此在使用标准菌株进行实验时,需要严格遵守相关的安全操作规程,采取必要的防护措施,以确保实验人员和实验环境的安全。
总的来说,选择和使用沙门氏菌标准菌株需要综合考虑菌株的来源、生物学特性、保存管理和安全使用等因素,以确保实验结果的准确性和可靠性。
只有在严格遵循相关规定和标准的情况下,沙门氏菌标准菌株才能发挥其在科研工作中的重要作用,为沙门氏菌相关疾病的防控和治疗提供有力的支持。
质控菌株与标准菌株

质控菌株与标准菌株在微生物学研究中,质控菌株与标准菌株是两个非常重要的概念。
它们在微生物实验室中扮演着至关重要的角色,对于实验结果的准确性和可靠性有着直接的影响。
因此,了解质控菌株与标准菌株的概念、特点和应用是非常必要的。
首先,质控菌株是指在实验室中用于质量控制的微生物菌株。
它们通常是经过认证的、具有稳定性和可追溯性的菌株,用于验证实验室操作的准确性和可靠性。
质控菌株的选取应当符合相关的标准和规定,确保其代表性和稳定性。
在微生物实验中,质控菌株的使用可以帮助实验者监测实验过程中的潜在误差,提高实验结果的可信度。
与质控菌株相对应的是标准菌株。
标准菌株是指已经被广泛接受和认可的、用于特定实验目的的微生物菌株。
它们通常具有一定的代表性和典型性,可以作为实验结果的参照和比对。
标准菌株的选取应当考虑其与实验目的的契合度,以及其来源的可靠性和稳定性。
在微生物学研究中,标准菌株的使用可以帮助实验者对实验结果进行准确定量和定性分析,从而得出科学和可靠的结论。
质控菌株与标准菌株在微生物实验中的应用是多方面的。
首先,它们可以用于验证实验方法的准确性和可靠性。
通过引入质控菌株和标准菌株进行对照实验,可以及时发现实验过程中的潜在误差和偏差,保证实验结果的准确性和可靠性。
其次,质控菌株和标准菌株还可以用于实验结果的比对和验证。
通过与质控菌株和标准菌株进行对比分析,可以确保实验结果的科学性和可信度。
此外,质控菌株和标准菌株还可以用于微生物学研究的质量控制和质量评价。
通过建立质控菌株和标准菌株的数据库,可以为微生物学研究提供参考和支持。
总之,质控菌株与标准菌株在微生物学研究中具有重要的意义。
它们不仅可以帮助实验者监测实验过程中的潜在误差,提高实验结果的可信度,还可以用于实验结果的比对和验证,保证实验结果的科学性和可信度。
因此,在微生物实验中,合理选择和正确应用质控菌株与标准菌株是非常重要的。
希望本文的介绍可以帮助读者更好地理解质控菌株与标准菌株的概念、特点和应用。
金黄色葡萄球菌 标准菌株

金黄色葡萄球菌标准菌株金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是一种常见的细菌,通常存在于人体的皮肤和鼻腔内。
它是一种革兰氏阳性球菌,呈现出金黄色的菌落。
金黄色葡萄球菌是一种重要的致病菌,可以引起多种感染,包括皮肤感染、食物中毒和败血症等。
因此,研究金黄色葡萄球菌的标准菌株对于预防和治疗相关疾病具有重要意义。
金黄色葡萄球菌的标准菌株是指在实验室中被广泛应用的一种特定菌株,它具有代表性、稳定性和可追溯性。
标准菌株的选取应符合国际标准和规范,以确保研究结果的可比性和准确性。
同时,标准菌株还可以作为药物敏感性测试、疫苗研发和疾病机制研究的重要工具。
金黄色葡萄球菌的标准菌株具有以下特点:1. 稳定性,标准菌株应具有稳定的遗传特性和生物学特性,以确保不同实验室和不同时间的研究结果具有可比性。
2. 代表性,标准菌株应具有代表性,能够反映该菌种的一般特征和致病性。
对于金黄色葡萄球菌而言,代表性菌株应具有典型的金黄色菌落和相关的生物学特性。
3. 可追溯性,标准菌株的来源和传递历史应清晰可考,以确保其纯度和质量符合要求。
在研究金黄色葡萄球菌的标准菌株时,需要注意以下几点:1. 选择合适的来源,标准菌株的来源应当合法、合规,且具有相关的鉴定和认证文件。
最好选择国际公认的菌种保藏中心或权威实验室提供的菌株。
2. 确保纯度,标准菌株的纯度是其稳定性和可追溯性的基础。
在使用标准菌株前,需要进行相关的鉴定和检测,以确保其纯度符合要求。
3. 文献支持,在使用标准菌株进行研究时,需要引用相关的文献和标准,以确保研究结果的可信度和可比性。
总之,金黄色葡萄球菌的标准菌株是研究该菌种的重要工具,具有重要的科研和临床应用前景。
在选择和应用标准菌株时,需要注意其稳定性、代表性和可追溯性,以确保研究结果的准确性和可比性。
希望本文能够对金黄色葡萄球菌标准菌株的研究和应用提供一定的参考和指导。
十八种实验室常用的克隆感受态细胞

DH5α:DH5α菌株是实验室最常用的感受态细胞。
缺失核酸内切酶 (endA),提高了质粒DNA的产量和质量;重组酶缺陷型 (recA)减少插入片段的同源重组概率,保证了插入DNA 的稳定性;lacZΔM15的存在使DH5α可用于蓝、白斑筛选。
DH5α感受态细胞经特殊工艺制作,pUC19质粒检测转化效率>5×108 cfu/μg DNA。
TOP10:TOP10菌株来源于MC1061菌株,是目前实验室最常用的感受态细胞之一,基因型与DH10B高度类似(DH10B为gal E15型,而TOP10为gal U型)。
TOP10生长速度快(比DH5α快,但比Mach1-T1生长速度慢),10小时可见克隆,rec A1和end A1的突变有利于插入DNA的稳定和高纯度质粒DNA的提取。
可用于构建克隆,蓝白斑筛选等实验。
TOP10感受态细胞经特殊工艺制作,pUC19质粒检测转化效率>5×108cfu/μg DNA。
JM109:JM109菌株来源于E.coli K strain,是提取高质量DNA的理想菌株,rec A1和end A1的突变有利于克隆DNA的稳定和高纯度质粒DNA的提取。
携带hsd R17基因型背景,使得异源DNA不被内源核酸酶系统降解。
laqI q ZΔM15的存在使JM109可用于构建克隆,蓝白斑筛选实验;JM109感受态细胞经特殊工艺制作,pUC19质粒检测转化效率可达109cfu/μg DNA。
Mach1-T1:Mach1-T1菌株由野生型non-K-12 E. Coli W菌株改造而来,是目前生长速度较快的感受态细胞之一,在平板上8h可见克隆,缺失核酸内切酶(end A),提高了质粒DNA的产量和质量;重组酶缺陷型(rec A1398)减少插入片段的同源重组概率,保证了插入DNA的稳定性;lacZΔM15的存在使Mach1-T1可用于蓝、白斑筛选;tonA突变赋予Mach1-T1菌株对噬菌体T1和T5的抗性。
atcc25922标准菌株产品说明书

atcc25922标准菌株产品说明书产品名称:ATCC 25922标准菌株产品描述:ATCC 25922标准菌株是一种常见的细菌菌株,特点为良好的稳定性和广泛应用性。
本菌株在医学研究、药物开发和生物学实验等领域有重要的应用价值。
产品特性:1. 稳定性:ATCC 25922标准菌株经过严格的培养和保藏,确保菌株的纯度和稳定性。
2. 可靠性:本菌株的特征完全符合ATCC(美国菌种保藏中心)的标准,确保研究结果的可靠性和可重复性。
3. 广泛应用性:ATCC 25922标准菌株可用于多种实验室应用,如抗生素敏感性测试、基因表达分析、新药筛选等。
技术参数:1. 存储条件:-70°C冻存2. 配送方式:干冰保温3. 菌株特征:ATCC 25922标准菌株为革兰氏阴性细菌,为一种典型的大肠杆菌(Escherichia coli)菌株。
4. 菌株纯度:经过多次鉴定和子培养,确保菌株的纯度和无外来污染。
应用领域:1. 医学研究:ATCC 25922标准菌株可用于研究药物抗菌活性和机制、耐药性机制以及疾病的致病机制等。
2. 药物开发:本菌株可用于抗生素、抗菌剂、抗真菌剂等药物的研发和评价。
3. 生物学实验:ATCC 25922标准菌株可用于基因工程、克隆技术、蛋白质表达、抗菌性物质筛选等领域的实验研究。
注意事项:1. 使用前请确认菌株的冻存状态和纯度,并在符合实验要求的条件下进行操作。
2. 遵守实验室的规范操作程序,包括个人防护和实验场所的消毒。
3. 使用过程中应遵循相关法律法规和伦理要求。
4. 请妥善保管冻存菌株,避免交叉感染和菌株丢失。
5. 如有其他疑问,请联系我们的技术支持团队。
本产品为ATCC 25922标准菌株的产品说明书,仅限科研和实验室使用。
未经授权,不得用于临床应用。
实验室常用菌株及特性

一、实验室常见菌株简介Xl1-Blue菌株基因型:endA1 gyrA96(nalR) thi-1 recA1 relA1 lac glnV44 F‘[Tn10 proAB+ lacIqΔ(lacZ)M15] hsdR17(rK- mK+)。
特点:具有卡那抗性、四环素抗性和氯霉素抗性。
用途:分子克隆和质粒提取。
BL21(DE3)菌株基因型:F– ompT gal dcm lon hsdSB(rB- mB-) λ(DE3 [lacI lacUV5-T7 gene 1 ind1 sam7 nin5])。
特点:该菌株用于以T7 RNA聚合酶为表达系统的高效外源基因的蛋白表达宿主。
T7噬菌体RNA聚合酶基因的表达受控于λ噬菌体DE3区的lacUV5启动子,该区整合于BL21的染色体上。
该菌适合于非毒性蛋白的表达。
用途:蛋白质表达。
BL21(DE3)ply菌株基因型:F- ompT gal dcm lon hsdSB(rB- mB-) λ(DE3) pLy sS(cmR)。
特点:该菌株带有pLysS,具有氯霉素抗性。
此质粒还有表达T7溶菌酶的基因,T7溶菌酶能够降低目的基因的背景表达水平,但不干扰IPTG诱导的表达。
适合于毒性蛋白和非毒性蛋白的表达。
用途:蛋白质表达DH5α菌株基因型:F- endA1 glnV44 thi-1 recA1 relA1 gyrA96 deoR nupG Φ80dlacZΔM15Δ(lacZYA-argF)U169, hsdR17(rK-, λ–特点:一种常用于质粒克隆的菌株。
其Φ80dlacZΔM15基因的表达产物与pUC 载体编码的β-半乳糖苷酶氨基端实现α互补,可用于蓝白斑筛选。
recA1和endA1的突变有利于克隆DNA的稳定和高纯度质粒DNA的提取。
用途:分子克隆、质粒提取和蛋白质表达。
JM109菌株基因型:endA1 glnV44 thi-1 relA1 gyrA96 recA1 mcrB+ Δ(lac-proAB) e14-[F‘ traD36 proAB+ lacIq lacZΔM15]hsdR17(rK-mK+)。
沙门氏菌标准菌株

沙门氏菌标准菌株沙门氏菌(Salmonella)是一类革兰氏阴性杆菌,属于肠道致病菌的一种。
沙门氏菌感染可引起沙门菌病,表现为腹泻、发热、恶心、呕吐等症状,严重者甚至会导致败血症和器官功能衰竭。
在食品安全和公共卫生领域,沙门氏菌一直备受关注。
为了进行研究和监测,科研机构和实验室通常会使用沙门氏菌的标准菌株。
标准菌株是经过长期传代培养、鉴定和保存的,具有明确的来源和特性,可以作为科研和实验的可靠工具。
下面将介绍一些常见的沙门氏菌标准菌株。
首先,沙门氏菌标准菌株通常会根据其血清型进行分类。
目前已知的沙门氏菌有数千种血清型,其中常见的包括A、B、C等血清型。
每种血清型都有其特定的抗原结构和生物学特性,因此在实验室中选择适合的标准菌株至关重要。
其次,沙门氏菌标准菌株还会根据其毒力进行分类。
一般来说,毒力较强的菌株会引起更严重的感染和疾病,因此科研人员需要根据实验需要选择合适的毒力类型。
常见的毒力类型包括毒力型I、毒力型II等,每种类型都具有不同的致病机制和临床表现。
此外,沙门氏菌标准菌株还会根据其耐药性进行分类。
随着抗生素的广泛使用,耐药沙门氏菌的感染越来越常见,因此科研人员需要选择具有代表性的耐药菌株进行研究。
常见的耐药类型包括对氨苄青霉素的耐药、对氟喹诺酮类药物的耐药等。
最后,沙门氏菌标准菌株的选择还需考虑其来源和保存情况。
一般来说,标准菌株的来源应当明确,并且经过严格的鉴定和验证。
此外,菌株的保存条件也至关重要,只有在良好的保存条件下,菌株才能保持其特性和活力。
综上所述,沙门氏菌标准菌株的选择需要考虑血清型、毒力类型、耐药性以及来源和保存情况等因素。
科研人员在进行实验和研究时,应当根据具体需求选择合适的标准菌株,并严格遵守相关操作规程,以确保实验结果的准确性和可靠性。
同时,对于公共卫生和食品安全领域的工作者来说,对沙门氏菌标准菌株的研究和监测也具有重要意义,可以为预防和控制沙门氏菌感染提供重要的科学依据。
实验室常见大肠杆菌

1:DH5a菌株DH5a是一种常用于质粒克隆的菌株。
E.coli DH5a在使用pUC系列质粒载体转化时,可与载体编码的β-半乳糖苷酶氨基端实现α-互补。
可用于蓝白斑筛选鉴别重组菌株。
基因型:F-,φ80dlacZΔM15,Δ(lacZYA-argF)U169,deoR,recA1,endA1,hsdR17(rk-,mk ),phoA,supE44,λ-,thi-1,gyrA96,relA12:BL21(DE3) 菌株该菌株用于高效表达克隆于含有噬菌体T7启动子的表达载体(如pET系列)的基因。
T7噬菌体RNA聚合酶位于λ 噬菌体DE3区,该区整合于BL21的染色体上。
该菌适合表达非毒性蛋白。
基因型:F-,ompT,hsdS(rBB-mB-),gal,dcm(DE3)3:BL21(DE3) pLysS菌株该菌株含有质粒pLysS,因此具有氯霉素抗性。
PLysS含有表达T7溶菌酶的基因,能够降低目的基因的背景表达水平,但不干扰目的蛋白的表达。
该菌适合表达毒性蛋白和非毒性蛋白。
基因型:F-,ompT hsdS(rBB-mB-),gal,dcm(DE3,pLysS ,Camr4:JM109菌株该菌株在使用pUC系列质粒载体进行DNA转化或用M13 phage载体进行转染时,由于载体DNA产生的LacZa多肽和JM09编码的LacZΔM15进行α-互补,从而显示β-半乳糖苷酶活性,由此很容易鉴别重组体菌株基因型:recA1,endA1,gyrA96,thi-1,hsdR17,supE44,relA1,Δ(lac-proAB)/F’[traD36,proAB ,lacIq,lacZΔM15]5:TOP10菌株该菌株适用于高效的DNA克隆和质粒扩增,能保证高拷贝质粒的稳定遗传。
基因型:F- ,mcrAΔ(mrr-hsd RMS-mcrBC),φ80 ,lacZΔM15,△lacⅩ74,recA1 ,araΔ139Δ(ara-leu)7697,galU ,galK ,rps,(Strr) endA1,nupG6:HB101菌株该菌株遗传性能稳定,使用方便,适用于各种基因重组实验基因型:supE44,hsdS20(rB-mB-),recA13,ara-14,proA2,lacY1,galK2,rpsL20,xyl-5,mtl-1,leuB6,thi-17:M110 及SCS110大多数大肠杆菌菌株中含有Dam甲基化酶和Dcm甲基化酶,前者可以在GATC序列中腺嘌呤N-6位上引入甲基,后者在CCA/TGC序列的第一个胞嘧啶C-5位置上引入甲基。
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一、实验室常见菌株简介Xl1-Blue菌株基因型:endA1 gyrA96(nalR) thi-1 recA1 relA1 lac glnV44 F‘[Tn10 proAB+ lacIqΔ(lacZ)M15] hsdR17(rK- mK+)。
特点:具有卡那抗性、四环素抗性和氯霉素抗性。
用途:分子克隆和质粒提取。
BL21(DE3)菌株基因型:F– ompT gal dcm lon hsdSB(rB- mB-) λ(DE3 [lacI lacUV5-T7 gene 1 ind1 sam7 nin5])。
特点:该菌株用于以T7 RNA聚合酶为表达系统的高效外源基因的蛋白表达宿主。
T7噬菌体RNA聚合酶基因的表达受控于λ噬菌体DE3区的lacUV5启动子,该区整合于BL21的染色体上。
该菌适合于非毒性蛋白的表达。
用途:蛋白质表达。
BL21(DE3)ply菌株基因型:F- ompT gal dcm lon hsdSB(rB- mB-) λ(DE3) pLy sS(cmR)。
特点:该菌株带有pLysS,具有氯霉素抗性。
此质粒还有表达T7溶菌酶的基因,T7溶菌酶能够降低目的基因的背景表达水平,但不干扰IPTG诱导的表达。
适合于毒性蛋白和非毒性蛋白的表达。
用途:蛋白质表达DH5α菌株基因型:F- endA1 glnV44 thi-1 recA1 relA1 gyrA96 deoR nupG Φ80dlacZΔM15Δ(lacZYA-argF)U169, hsdR17(rK-, λ–特点:一种常用于质粒克隆的菌株。
其Φ80dlacZΔM15基因的表达产物与pUC 载体编码的β-半乳糖苷酶氨基端实现α互补,可用于蓝白斑筛选。
recA1和endA1的突变有利于克隆DNA的稳定和高纯度质粒DNA的提取。
用途:分子克隆、质粒提取和蛋白质表达。
JM109菌株基因型:endA1 glnV44 thi-1 relA1 gyrA96 recA1 mcrB+ Δ(lac-proAB) e14-[F‘ traD36 proAB+ lacIq lacZΔM15]hsdR17(rK-mK+)。
特点:部分抗性缺陷,适合重复基因表达, 可用于M13克隆序列测定和蓝白斑筛选。
用途:分子克隆、质粒提取和蛋白质表达。
DH10B菌株基因型:F- mcrA Δ(mrr-hsdRMS-mcrBC) Φ80dlacZΔM15 ΔlacX74 endA1 recA1 deoRΔ(ara,leu)7697 araD139 galU galK nupG rpsL λ-The most widely used E. coli strain for BAC cloning is DH10B 。
host for pUC and other α-complementation vectors; pBR322useful for generating genomic libraries containing methylated cytosine or adenine residues,useful for plasmid rescue procedures。
ELECTROMAX DH10B T1 CELLS说明:DH10B细胞是高转化效率的E. coli,可以完美应用于大多数实验应用。
DH10B基因型具有以下特点:lacZΔM15 用于重组克隆的蓝/白斑筛选消除了mcrA、mcrBC、mrr和hsdRMS限制系统,允许构建更多具有代表性的基因组文库(1,2)endA1突变,可以增加质粒产量和数量高效率转化大小为150 kb的质粒,用于产生cDNA或基因组文库DH10B?可以表达tonA的基因型,tonA能够提供对T1和T5噬菌体感染的抗性(DH10B? T1R)。
DH10B的基因型:F · mcrA Δ(mrr-hsdRMS-mcrBC) φ80lacZΔM15 ΔlacX74 recA1 endA1 araD139 Δ(ara, leu)7697 galU galK λ · rpsL (StrR) nupGDH10B T1R的基因型:F · mcrA Δ(mrr-hsdRMS-mcrBC) φ80lacZΔM15 ΔlacX74 recA1 endA1 araD139 Δ(ara, leu)7697 galU galK λ · rpsL (StrR) nupG tonARosetta(DE3)菌株首先来一些大肠杆菌表达的基本概念:一个完整的表达系统通常包括配套的表达载体和表达菌株,如果是特殊的诱导表达还包括诱导剂,如果是融合表达还包括纯化系统或者Tag检测等等。
选择表达系统通常要根据实验目的来考虑,比如表达量高低,目标蛋白的活性,表达产物的纯化方法等等。
主要归结在表达载体的选择上。
表达载体:我们关心的质粒上的元件包括启动子,多克隆位点,终止密码,融合Tag(如果有的话),复制子,筛选标记/报告基因等。
通常,载体很贵,我们可以通过实验室之间交换得到免费的载体。
但是要小心,辗转多个实验室和多个实验室成员之手的载体是否保持原来的遗传背景?MCS是否还是原来那个MCS?是我们要特别注意的。
复制子:通常表达载体都会选用高拷贝的复制子。
pSC101类质粒是严谨方式复制,拷贝数低,pCoE1,pMBI(pUC)类的复制子的拷贝数高达500以上,是表达载体常用的。
通常情况下质粒拷贝数和表达量是非线性的正相关,当然也不是越多越好,超过细胞的承受范围反而会损害细胞的生长。
如果碰巧需要2个质粒共转化,就要考虑复制元是否相容的问题。
筛选标记和报告基因:氨苄青霉素抗性是最常见的筛选标记,卡那霉素或者是新霉素次之,通常是另一个载体的筛选标记用。
四环素,红霉素和氯霉素等已经日渐式微。
抗性基因的选择要注意是否会对研究对象产生干扰,比如代谢研究中要留意抗性基因编码的酶是否和代谢物相互作用。
在表达筛选中要注意的问题应该就是LB倒板前加抗生素的温度,温度过高容易导致抗生素失效。
今天耐青霉素的超级细菌泛滥,不知道是否有我们实验人员的功劳呢?大家“随便倒掉”已经获得氨苄抗性的大肠杆菌之前有没有经过煮沸或者消毒等处理呢?从以前的一针50万单位到现在100多万个单位,青霉素剂量似乎越来越大了。
对于做表达来说,如果不是要研究启动子的强弱,通常比较少关心或者用到报告基因吧。
绿色荧光蛋白是最常用的报告基因了(注意选择适用原核表达版本的GFP),其他还有半乳糖苷酶啊,荧光素酶啊等等。
一些融合表达Tag也有报告基因的功能。
启动子、终止子和核糖体结合位点启动子:启动子的强弱是对表达量有决定性影响的因素之一。
从转录模式上看有组成型表达和诱导调控型表达。
lac和Tac,PL和PR,T7是最常用的启动子,生物通在下面和后继的文章中会逐一介绍组成型表达:表达载体的启动子为组成型启动子,也就是一直努力不停表达目的蛋白的启动子,如pMAL系统。
持续性表达通常表达量比较高,成本低,但是不适合表达一些对宿主细菌生长有害的蛋白。
因为过量或者有害的表达产物会影响细菌的生长,反过来影响表达量的积累。
诱导调控型表达:表达载体采用诱导型启动子,只有在诱导剂存在的条件下才能表达目的产物。
这种方法有助于避免菌体生长前期高表达对菌体生长的影响,又可减少菌体蛋白酶对目标产物的降解。
特别适合解决有毒蛋白的表达。
另外也有启动子是组成型的,但是启动子所依赖的转录酶是诱导表达的,也属于诱导表达系统。
融合表达:表达载体的多克隆位点上有一段融合表达标签(Tag),表达产物为融合蛋白(有分N端或者C端融合表达),方便后继的纯化步骤或者检测。
对于特别小的分子建议用较大的Tag(如GST)以获得稳定表达;而一般的基因多选择小Tag以减少对目的蛋白的影响。
His-Tag是最广泛采用的Tag。
分泌表达:在起始密码和目的基因之间加入信号肽,可以引导目的蛋白穿越细胞膜,避免表达产物在细胞内的过度累积而影响细胞生长,或者形成包含体,而且表达产物是可溶的活性状态不需要复性。
通常这种分泌只是分泌到细胞膜和细胞壁之间的周质空间。
可溶性表达:大肠杆菌表达效率很高,特别是强启动子,目的蛋白来不及折叠而形成不溶的包含体颗粒,包含体容易纯化但是复性效率不高。
分泌表达可以得到可溶的产物,也有部分融合Tag有助于提高产物的可溶性,比如Thio,pMAL系统。
转录终止子对外源基因在大肠杆菌中的高效表达有重要作用——控制转录的RNA 长度提高稳定性,避免质粒上异常表达导致质粒稳定性下降。
放在启动子上游的转录终止子还可以防止其他启动子的通读,降低本底。
转录终止子有两类,Rho 因子作用下使转录终止mRNA 和根据模版上的对称序列形成发夹结构而终止mRNA 。
常见的是rrnB rRNA 操纵子的T1T2串连转录终止子。
核糖体结合位点:启动子下游从转录起始位点开始延伸的一段碱基序列,其中能与rRNA16S 亚基3'端互补的SD 序列对形成翻译起始复合物是必需的,多数载体启动子下游都有SD 序列,也有些载体没有,适合自带SD 序列的基因表达,要留意。
表达菌株:我们往往最容易忽视的一点。
不同的表达载体对应有不同的表达菌株,一些特别设计的菌株更有助于解决一些表达难题,这一点生物通会有专门的介绍。
同样的,交换获得的免费菌株,要小心其遗传背景是否已经发生改变?当心。
注:以上各种特性是可以相互组合的,不是排他的!几个常用的启动子和诱导调控表达系统最早应用于的表达系统是Lac 乳糖操纵子,由 启动子Plac + 操纵基因lacO + 结构基因组成。
其转录受CAP 正调控和lacI 负调控。
lacUV5突变能够在没有CAP 的存在下更有效地起始转录,该启动子在转录水平上只受lacI 的调控,因而随后得到了更广泛采用。
lacI 产物是一种阻遏蛋白,能结合在操纵基因lacO 上从而阻遏转录起始。
乳糖的类似物IPTG 可以和lacI 产物结合,使其构象改变离开lacO ,从而激活转录。
这种可诱导的转录调控成为了大肠杆菌表达系统载体构建的常用元件。
tac 启动子是trp 启动子和lacUV5的拼接杂合启动子,且转录水平更高,比lacUV5更优越。
trc 启动子是trp 启动子和lac 启动子的拼合启动子,同样具有比trp 更高的转录效率和受lacI 阻遏蛋白调控的强启动子特性。
在常规的大肠杆菌中,lacI 阻遏蛋白表达量不高,仅能满足细胞自身的lac 操纵子,无法应付多拷贝的质粒的需求,导致非诱导条件下较高的本底表达,为了让表达系统严谨调控产物表达,能过量表达lacI 阻遏蛋白的lac I q 突变菌株常被选为Lac/Tac/trc 表达系统的表达菌株。