其实一开始我完全不知道这玩意儿跟我有什么关系。
那是头一回听闻“感受态细胞”此词语, 地点是在实验室的走道里, 当时有一位师姐正跟另外一位师姐这么讲着, 说道: “你所拥有的那个感受态不太好呀, 其转化效率过分低了。”。
有那么一幅画面, 在那时, 突然就从我脑子当中冒了出来, 那画面着实特别地可笑 , 就是对于那种极为敏感的人我想到了 , 也就是那种你若对他说出一句话 , 他便能够难受足足三天的那种所谓“感受态”。然而呢 , 我最终并没有好意思去问 , 究其原因 , 是因为人家看上去显得很忙。
然后我回去查了一下，发现……好家伙，完全不是那么回事。
感受态细胞到底是啥？
简单说，就是吃了“开门药”的细菌。
设想一下, 细菌原本具备细胞壁, 恰似一堵墙体。外部存在的那些繁杂多样之物, 诸如你费尽心力提取的质粒, 平常根本难以进入。然而, 倘若使这堵墙变得“通透”些许, 或者索性将门开启, 那么DNA便能够钻进去了。
这便是感受态细胞的关键所在, 它是一种细菌处于特定境地时, 呈现出来的愿意对外部来源的脱氧核糖核酸予以“接纳”的状态。
是对的, “没错乎, 即为‘愿意’ ”。此词汇实际上蛮具拟人化特质的, 然而于生物学科领域当中便是这么去运用的。并非是讲细菌存有主观意识, 而是在阐述它的膜结构引发了某一些物理化学层面的改变, 进而变得通透起来了。
那这玩意儿有啥用？
这个问题我当时也问过自己。
后来我明白了——这是基因工程的敲门砖啊。
要是尝试把一个基因放入细菌之内, 从而让细菌协助生产蛋白, 那么首先得把那个基因送进去, 究竟如何送? 总不能把细菌的细胞壁弄出一个洞——而且并不能真的弄出洞。
你只能骗细菌自己张嘴。
感受态细胞乃是那处于“已然张口”状态的细菌, 你仅需将你的质粒倾入其中, 随后进行热激或者电击处理, 它便会把DNA摄入进去, 这听起来仿若一种魔法, 然而它的确是真实存在的。
但问题来了——这玩意儿怎么来的？
感受态细胞是怎么制备出来的？
说实话，我第一次做感受态制备的时候，紧张得像在做炸弹。
需要确保细菌于特定温度状况下生长直至对数期, 其状态既不能过于老化, 也不可太过稚嫩, 恰似煮鸡蛋之际, 火候有着极为精准之要求, 差一丝一毫皆不可行。随后要快速进行冰浴操作, 此步骤尤为关键, 若速度迟缓, 细菌便会“产生反应”, 后续无论再怎样采取诸多手段折腾它, 它也都不会如预期般“张嘴”了。
接着用氯化钙处理，再冰浴，再离心，再重悬……
自始至终, 你的手指已然冻僵, 然而你却必须谨小慎微, 只因任何一丝温度波动都极有可能致使你的感受态化为乌有。
最后, 你获取到一管呈现浑浊状态的液体, 其中有上亿个处于懵懵懂懂状态的大肠杆菌在飘着, 这些大肠杆菌, 它们尚不清楚自己马上会被改造成“基因接收器”。
转化的过程其实是这样的
这步我做得最多，也最有发言权。
你将一管处于零下八十度环境的冰箱里取出的感受态拿在手中, 去体会那冰冷之下的坚硬之感, 随后把它插入冰中, 等待其缓缓融化, 这一过程大概需要五分钟。
接下来你往里面加入1微升质粒, 用手指轻轻地弹两下, 然后再把它放回冰里30分钟。在这段时间当中你无法做任何事情, 只能目不转睛地盯着那一管液体面无表情地发呆, 内心默默祈祷它能够把质粒吞进去。
然后热激——42度，45秒，精准得像在给鸡蛋计时。
最后加LB培养基，孵育一个小时，涂板。
次一日清晨之际你前来查看——要是在平板之上有菌落生长而出, 那可恭喜你了，那些呈感受态的细胞确实真切“感受”至了你所给予的质粒。
如果没有长出来呢？
为什么你的转化经常失败？
这个问题我太有经验了。
满怀期待地进行首次转化操作后涂了板, 次日查看时, 呈现出的是一片光秃模样, 毫无任何东西存在。
那时候我觉得是质粒出现了状况, 为此查找了好一会儿, 最终发觉是热激的时长太久, 我当时放了一分半钟。细菌就这样直接被烫死了, 哪里还会有余力去进行转化。
另有一回是抗生素加错。我涂的是氨苄的板, 然而质粒携带的却是卡那抗性。细菌确实被转进去了, 可是一放到板上便被抗生素给杀死了, 一个都没长出来。
这种低级错误，犯过你就记住了。
除操作问题外, 感受态细胞自身质量相当关键。部分商业感受态效率的确高, 然而贵到离谱；自行制作的价格便宜, 可效率不稳定, 有时好得出奇, 有时连一个转化子都不存在。
这便是为何好多人都甘愿多付出些金钱去购置商业化的感受态, 其具备省事的特点, 有着稳定的特性, 并且不会让人内心烦扰。
感受态细胞能保存多久？
你辛辛苦苦做了一管感受态，不可能一次用完。剩下的怎么办？
答案是——放-80度。
然而存在这样一个问题, 感受态细胞相当娇弱, 每一次进行冻融都会致使一部分活性有所损失, 所以较为妥当的办法是将其分装成小管模样, 使用一管便取出一管, 绝对不要出现反复冻融的情况。
佳的感受态势于零下八十度可留存半年至一年, 时长只要再久些, 效率便会降低, 如此你就需要从头再做一回了。
但是, 商业化情形底下的感受态, 其保质期通常会被标注得相对较长, 原因在于人家具备专门的那种配方, 还有独特的工艺, 这可要比你仅仅靠着用氯化钙随意泡一泡的情况强出好多好多了。
有没有更高级的办法？
有。
除了化学法，还有一种叫电转化。
那电转化的原理并非相同, 它是借助高压电脉冲, 在细胞膜之上打出一个个小孔, 随后 DNA 顺着这些小孔钻进去, 虽说听起来极为暴力, 然而其效率确实颇高呢。
但电转化, 需专门仪器即电转仪, 一台价好几万。并且, 对感受态的要求也有所不同，你要用甘油洗涤好多回, 将离子洗得彻彻底底干干净净才行, 不然一旦通电就会短路, 紧接着砰的一声响, 所有细胞全炸了。
我第一次做电转化的时候，就真的炸过一次。
那种声音并非很大, 然而却吓得我差一点就将手中握着的枪给扔掉了。在这之后才弄明白, 原来是甘油尚未清洗干净, 溶液当中存在着盐, 一旦通上电流便产生了电火花。
所以从那以后，我再也不敢偷懒了。
说到底，感受态细胞是什么？
它就是一个工具。
一个让你能把外源DNA送进细菌里的工具。
它自身并非神秘莫测, 亦并非难以领会。你无需去记住那些高深繁复的分子机制, 你仅仅需要明白, 它能够使得细菌张开“嘴巴”, 继而你将DNA投喂进去, 当它把DNA吞食下去之后，便实现了转化成功。
但如果你问我，我最大的感悟是什么？
我们可以这样认为, 在生物学范畴之内存在着诸多事物, 当你愈发将它们去设想为相当繁杂的状况时, 那么便越发易于出现差错。而要是倘若你把它们视作一种简单的操作流程, 并且针对每一个步骤都能够妥善地予以完成, 最终所呈现的结果常常是还算不错的。
如同进行感受态操作——别作过多思虑, 进行冰浴步骤、施行离心举措、完成重悬动作, 动作要敏捷些, 温度把控妥当, 这结果便达成了。
之后你实施涂板操作, 次日时段出现众多菌落生长情况, 你身处超净台跟前立定, 注视着那些白色亮点物体, 内心便会萌生出一种难以确切表述的满足感受。
那种感觉，可能只有做过转化的人才能理解。
就像是——你真的把一段DNA塞进了另一群生命里。
这种感觉挺神奇的。
