转化发展史和酵母转化

酵母生长迅速且细胞分散,因而成为各类研究的真核模型系统。它们具有明确的遗传系统和高度多样的DNA转化系统,可有效地进行蛋白质生产。

转化是将外源DNA引入细胞,引起遗传变异或基因修饰的过程。1928年,Griffith首次报道了利用肺炎链球菌进行的转化。1Avery等人于1944年证明了DNA转化的原理。21978年首次成功转化了真菌中出芽酵母酿酒酵母的原生质球。

1978年首次成功转化了真菌中出芽酵母酿酒酵母的原生质球。3大多数酵母品种,包括酿酒酵母,可以通过外源DNA在环境中转化。4酵母细胞用酶处理以降解其细胞壁,产生原生质球。这些细胞非常脆弱,但可高比率吸收外源DNA。5酵母重组DNA技术已经比较成熟,并且有许多不同的载体构建体可供使用。

细胞中的转化

酵母转化示意图

图 1.酵母转化示意图

现已开发出了多种酵母细胞转化方法(图1)。4, 5常用的酵母细胞转化方法包括锂、电穿孔、基因枪和玻璃珠方法。这些方法常用于酿酒酵母,但也可用于其他真菌转化,如酵母(例如粟酒裂殖酵母白色念珠菌毕赤酵母)和丝状真菌(例如曲霉属菌种)。

要求

转化方法涉及三个主要步骤:

  • 制备感受态酵母细胞
  • 用质粒DNA转化
  • 后续接种以筛选转化体。

审核所需材料和详细的转化实验方案。

应用

转化已在分子生物学领域广泛应用。酵母转化的常见用途如下:

  • 酵母转化体可进一步用于细胞裂解和质粒制备用途。
  • 从转化体获得的质粒DNA继续用作PCR模板,或用于转化大肠杆菌。
  • 酵母转化体用于酵母双杂交系统,以研究蛋白质-蛋白质或蛋白质-DNA的相互作用。
  • 酵母转化技术也可用于蛋白质和酶的商业化生产。
  • 此外,它们还可用于食品工业和工厂废物处理系统。
  • 酵母表达系统可合成和分泌人蛋白质(如白细胞介素-1β),在制药行业制剂方面可能蕴含着巨大的潜能。

转化效率计算

不同菌种的酵母具有不同的效率。6转化效率指的是转化反应中每μg超螺旋质粒DNA产生的转化体数量。7大多数转化实验方案适用于面包酵母、酿酒酵母,可能并不适用于其他菌种。

影响效率的因素

影响酵母转化效率的部分因素如下:

  • DNA分子量
  • 质粒
  • DNA形式
  • 细胞基因型
  • 细胞生长情况
  • 转化类型
材料
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参考文献

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