菌株来源与保藏信息
ATCC 47076(Escherichia coli DH5α)是全球分子生物学实验室中应用最广泛的大肠杆菌克隆宿主菌株之一,BSL-1。DH5α 由 Douglas Hanahan 于 1985 年构建——通过对 DH1 菌株进行多轮诱变筛选获得——其基因型为 F⁻ φ80lacZΔM15 Δ(lacZYA-argF)U169 recA1 endA1 hsdR17(rK⁻, mK⁺) phoA supE44 λ⁻ thi-1 gyrA96 relA1。其中 recA1 突变(同源重组缺陷)和 endA1 突变(非特异性核酸内切酶 I 缺失)是 DH5α 作为高效克隆宿主菌的两大核心优势——recA1 防止克隆片段与染色体发生同源重组——endA1 显著提高质粒 DNA 的提取质量和产量。
杭州康氧以 ATCC 原装 0 代冻干粉形式提供,附 ATCC 检测报告(COA),含批号信息。
生物学特性
| 特征 | ATCC 47076 (DH5α) 表现 |
| 基因型 | F⁻ φ80lacZΔM15 Δ(lacZYA-argF)U169 recA1 endA1 hsdR17 supE44 thi-1 gyrA96 relA1 |
| α-互补 | φ80lacZΔM15——蓝白斑筛选——X-gal/IPTG 平板上蓝斑=空载体,白斑=含插入片段 |
| recA1 | 同源重组缺陷——克隆片段稳定性极高——适合含重复序列或不稳定序列的质粒 |
| endA1 | 非特异性核酸内切酶 I 缺失——质粒 DNA 产量比 endA⁺ 菌株(如 HB101)高 2-5 倍 |
| hsdR17 | 限制性内切酶缺陷(r⁻ m⁺)——接受外源未修饰 DNA 的效率接近 100% |
| 抗生素敏感性 | 对氨苄西林、卡那霉素、氯霉素、四环素、链霉素均敏感(无质粒时) |
| 营养缺陷 | 硫胺素缺陷型(thi-1)——在 M9 基本培养基中需补充硫胺素(1 μg/mL) |
| 转化效率 | 标准 CaCl₂ 法制备感受态细胞——转化效率 10⁶-10⁸ CFU/μg pUC19 |
DH5α 的 α-互补系统(lacZΔM15)是蓝白斑筛选的分子基础——DH5α 染色体上的 lacZ 基因缺失了编码 β-半乳糖苷酶 N 端 α 肽的 11-41 位氨基酸——而质粒载体(如 pUC 系列)携带完整的 α 肽编码序列。当质粒上的多克隆位点(MCS)未插入外源片段时——α 肽与 DH5α 的 C 端 ω 肽在体内反式互补——恢复 β-半乳糖苷酶活性——水解 X-gal 产生蓝色沉淀。当外源片段插入 MCS 破坏了 α 肽编码框——互补失败——菌落呈白色。
培养条件与保藏
| 参数 | 推荐条件 |
| 固体培养基 | LB 琼脂(含相应抗生素筛选)、SOB/SOC(转化后复苏) |
| 液体培养基 | LB 肉汤、SOB、2×YT(高拷贝质粒扩增) |
| 温度 | 37°C |
| 培养时间 | 12-16h(LB 平板——>16h 菌落老化蓝斑不易辨读) |
⚠ 蓝白斑筛选关键:X-gal 平板中的 IPTG 浓度过高(>0.5 mM)或孵育温度偏低(<37°C)均可导致假阳性蓝斑(α-互补的渗漏表达)。标准条件:LB 琼脂 + 氨苄西林 100 μg/mL + IPTG 0.1 mM + X-gal 40 μg/mL,37°C 孵育 14-16h 后避光 4°C 放置 2h 显色最佳。
保藏条件
| 保藏方式 | 条件 | 存活期限 |
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| LB 斜面(4°C) | 封口膜密封 | 1-2 个月 |
| LB+15% 甘油(-70°C) | 冻存管液氮速冻 | 2 年以上 |
| 冻干粉(4°C) | 原装密封 | 见 ATCC 检测报告 |
冻干粉复苏步骤
- 在超净台中开启冻干粉西林瓶。
- 用无菌注射器加入 0.3-0.5 mL LB 肉汤,轻轻旋转重悬。
- 转移至 LB 琼脂平板,37°C 孵育 14-16h。
- 复苏后挑取单菌落划线接种于含氨苄西林(100 μg/mL)的 LB 平板——确认对抗生素敏感(无质粒状态下无菌落生长)。
- LB+15% 甘油 -70°C 冻存。
分子克隆——蓝白斑筛选与质粒扩增
感受态细胞制备效率验证
每批自制的 DH5α 感受态细胞应使用 pUC19 标准质粒(1 ng/μL)验证转化效率——转化后涂布含氨苄西林/X-gal/IPTG 的 LB 平板——37°C 14-16h 后计数蓝斑和白斑。合格标准:转化效率 ≥10⁷ CFU/μg pUC19,蓝白斑比约 1:1(说明 α-互补系统正常)。若白斑占比 <10%——提示质粒可能已发生自连或 MCS 未完全酶切。
与其他克隆菌株的对比
| 菌株 | 基因型 | 转化效率 | 质粒产量 | 适用场景 |
| DH5α (ATCC 47076) | recA1 endA1 | 10⁷-10⁸ | 高 | 常规克隆、蓝白斑筛选、质粒扩增 |
| BL21(DE3) (ATCC 11303) | lon ompT | 10⁵-10⁶ | 中 | T7 启动子驱动的重组蛋白表达 |
常见问题
Q: 蓝白斑筛选全部是蓝斑——一个白斑都没有?
可能原因:① 载体酶切不完全——未线性化的载体或单酶切的载体自连效率极高——产生大量空载体转化子。用双酶切(两种不同限制性内切酶,产生不同粘性末端)并做碱性磷酸酶(CIAP)去磷酸化处理载体片段。② X-gal 失效——X-gal 在 DMF(二甲基甲酰胺)溶液中 4°C 避光可保存 1 个月——过期后水解产物无显色活性。
Q: DH5α 提取的质粒浓度很低怎么办?
DH5α 的 endA1 基因型已消除核酸内切酶 I 活性——质粒产量应较高。低产量可能原因:① LB 培养基中酵母提取物批次质量差——更换品牌;② 抗生素浓度偏低导致无质粒细胞过度生长——确认氨苄西林终浓度 100 μg/mL 且平板使用 ≤1 周(氨苄西林在 37°C 半衰期约 3 天);③ 菌体收集时菌液 OD₆₀₀ 已达到稳定期后期(>2.0)——应在 OD 0.8-1.2 对数期中后期收集——此时质粒拷贝数最高。
订购信息
| 产品名称 | 大肠杆菌 DH5α 标准菌株 ATCC 47076 |
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| 拉丁名 | Escherichia coli DH5α |
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| 保藏中心编号 | ATCC 47076 |
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| 基因型 | recA1 endA1 hsdR17——蓝白斑筛选 |
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| 产品形式 | 冻干粉(0代原装),附 ATCC 检测报告 |
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| 存储条件 | 2-8°C 避光保存 |
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如需批量订购或技术咨询,请联系杭州康氧医疗器械有限公司。
技术免责声明:本文技术参数来源于公开发表的 ATCC 官方产品信息及分子生物学参考文献,仅供实验室专业人员参考。杭州康氧医疗器械有限公司对因使用本文信息产生的任何后果不承担责任。如需技术咨询或产品订购,请联系杭州康氧医疗器械有限公司。
参考资料
- ATCC 官网:Escherichia coli DH5α 47076 产品页与检测报告(COA)
- Hanahan D (1983): Studies on transformation of E. coli with plasmids,Journal of Molecular Biology
- Sambrook J & Russell DW (2001): Molecular Cloning: A Laboratory Manual
- Grant SGN et al. (1990): Differential plasmid rescue from transgenic mouse DNAs into E. coli DH5α
- Woodcock DM et al. (1989): Quantitative evaluation of DH5α for cloning unstable DNA
- NEB/Cambio: 化学感受态细胞制备与转化效率测定标准方法