酿酒酵母电转:EBY100的LiAc/DTT预处理与质粒转化

固定100 mL培养、200 μL细胞和2 mm杯,使用现代已核方案替代旧文混杂参数。

01本篇适用条件

非致病酿酒酵母EBY100与序列已知的pYD1教学质粒;100 mL培养制备约1.4 mL感受态,本例4杯:样本、已知质粒阳性、无DNA阴性和无DNA存活检查。不构建文库、不诱导外源蛋白;其他菌株须先做该批条件验证。

02实验原理

LiAc和DTT短时处理改善细胞可转化性,山梨醇提供渗透保护,低温洗涤减少电弧。现代EBY100方案为2.5 kV,旧法1.5 kV属于另一体系,不能在同一表中混用。

酿酒酵母预处理、电转与复苏的完整流程

原Figure 1保留所有步骤与箭头。论文还有文库制备背景,本文只采用已声明的普通酵母/对照质粒路线;图中后续文库规模和效率不等于本文验证结果。

Loock等,High-Efficiency Transformation and Expression of Genomic Libraries in Yeast,Methods and Protocols,2023原论文完整图教学引用;作者署名保留查看技术来源 ↗点击图片查看原图 ↗

03安全与适用范围

仅用身份明确的非致病实验室样本;穿实验服、戴手套和护目镜,由熟悉本法的指导者带教。先核对仪器量程、试剂SDS及废物收集容器;培养物按本单位微生物废物流程处理。不得把本例直接外推到临床、感染性或未知来源材料。

04材料与仪器

  • EBY100新鲜单菌落、YPD、已确认支持trp缺陷选择的SD/-Trp葡萄糖培养基、1 M LiAc和1 M DTT母液、2 M山梨醇、1 M CaCl₂、经热变性的10 mg/mL鲑鱼精DNA。
  • 2 mm电击杯、脉冲仪、冷冻离心机、30°C摇床及OD600仪。

05配液与用量

项目本例配制/用量核对点
电转缓冲液,200 mL2 M山梨醇100 mL+1 M CaCl₂200 μL+水99.8 mL1 M山梨醇、1 mM CaCl₂;预冷
处理液20 mL1 M LiAc2 mL+1 M DTT200 μL+水17.8 mL0.1 M LiAc、10 mM DTT;当日现配
每杯200 μL细胞+100 ng DNA+25 μg载体DNA例DNA1 μL100 ng/μL+载体2.5 μL10 mg/mL;阴性用水替代质粒
每杯复苏液5 mL1 M山梨醇2.5 mL+YPD2.5 mL1:1;不含抗生素
YPD100 mL酵母提取物1 g、蛋白胨2 g、葡萄糖2 g,水至100 mL无菌配置;选择板须与TRP1标记匹配

06时间安排

阶段条件预计时间
种子及扩增30°C7小时+约16小时
感受态4°C洗涤;30°C处理20分钟约90分钟
复苏30°C1小时
选择培养30°C3–5天

07开始前的准备

用新鲜小于4周工作板起始;预先确认亲本在YPD长、SD/-Trp不长。电转仪设指数衰减2.5 kV/25 μF/200 Ω,配2 mm杯。本文不采用现代论文中把pYD1阳性误称“negative”的措辞,也不按OD固定换算细胞数。

08逐步操作

  1. 单菌落接5 mL YPD,30°C通气培养约7小时;全部转至95 mL新YPD,30°C继续约16小时。
  2. 测OD600,目标1.6–1.8;未达目标按生长曲线处理,不能为赶时间直接收菌。
  3. 4°C、2000×g离心4分钟,弃培养基,以50 mL冰水重悬;同条件离心,再重复水洗一次。
  4. 用50 mL冰冷电转缓冲液重悬并按同条件离心,弃上清。
  5. 以20 mL新鲜LiAc/DTT液重悬,转入摇瓶,30°C振荡20分钟。
  6. 立即4°C、2000×g离心4分钟;用50 mL冰冷电转缓冲液洗一次,再离心去上清。
  7. 加电转缓冲液使最终细胞悬液1.4 mL;冰上暂存,当天使用,记录实际体积。
  8. 各杯取200 μL细胞,S/P加100 ng对应质粒和25 μg载体DNA;N/V以等体积水代质粒,所有组保留载体DNA。
  9. 将混合液转入冰冷2 mm杯,冰上5分钟;擦干外壁、排除气泡,逐杯电击。
  10. 设置2.5 kV、25 μF、200 Ω单脉冲,记录实际ms;V不电击,直接复苏。
  11. 立即每杯加入1 mL冷山梨醇:YPD,转入含3 mL该液的管,再用1 mL该液冲杯并合并;目标最终约5 mL。
  12. 全部处理后30°C通气复苏1小时;4°C、2000×g离心4分钟,以10 mL无菌水洗三次,去掉YPD。
  13. 重悬于4 mL SD/-Trp葡萄糖液;S/P作1:50和1:100稀释各涂100 μL选择板,N同样上选择板,并取N与V各作相同梯度/体积上YPD板,比较电击后存活与未电击基线。
  14. 30°C倒置3–5天,计数分离菌落;总转化子=菌落数×稀释倍数×4000/100,效率再除0.1 μg。
  15. 挑独立样本菌落复划并做质粒/插入验证;记录阳性、阴性和存活对照结果,再安排后续培养。

09结果判断与质控

P在SD/-Trp生长、N不长、V在YPD生长才是有效批次。现代来源报道的高效率与文库条件有关,本例仅单质粒教学,不承诺10⁸ CFU/μg。四杯各200 μL仅消耗800 μL,余量留作损耗,不能把1.4 mL错误写成4×200 μL。

10实验记录模板

菌株/OD600处理起止细胞体积DNA/载体质量杯间距/设定实际msP/N/V菌落CFU/μg
待填待填待填待填待填待填待填待填

另记日期、操作者、试剂批次、设备型号、原始文件路径、偏离方案及原因;保存所有对照,失败批次也保留。

11常见问题与排错

电弧

查DNA盐、残培养基与杯外水;用新杯及去盐DNA重做。

选择板阴性也长

先查亲本trp表型和YPD残留,验证选择培养基。

存活板少

查DTT处理过长、脉冲异常及复苏渗透保护。

12参考资料

  • 旧网络手册物理第69–70页:酵母电转线索,旧文将酿酒/毕赤选择混写,本文不沿用。
  • High-Efficiency Transformation and Expression of Genomic Libraries in Yeast,2023,NCBI PMC10514863:已读100 mL、OD1.6–1.8、2000×g4分钟、LiAc/DTT20分钟、1 M山梨醇+1 mM CaCl₂、2.5 kV/25 μF/200 Ω及复苏选择。本文限定单个无害质粒。
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做完最后一步,再核对原始记录。填写实际用量、起止时间与观察结果;遇到异常,先记录,再查看排错说明。