Clonación en E. coli de un DNA Recombinante

Preparación de células competentes con CaCl2, ligación con tres ratios vector:inserto, transformación y selección azul/blanco.

Material biológico

  • E. coli DH5α (o similar) para hacer competentes
  • Plásmido pCRII digerido con EcoRI-BamHI
  • DNA del gen idsA2 amplificado por PCR y purificado
  • pCRII + inserto conocido (T+) y pCRII sin inserto (T−)

De la molécula recombinante a las colonias blancas: preparación de células competentes, ligación, transformación y selección. El diseño de la ligación titra el ratio vector:inserto.

I. Células competentes por sales de CaCl₂

  1. Sembrar la cepa de E. coli a transformar en 3 mL de LB e incubar toda la noche a 37 °C.
  2. Al día siguiente, inocular 100 mL de LB con 3 mL del preinóculo y cultivar a 37 °C con agitación hasta A600 = 0.25–0.4 (~1.5 h): fase logarítmica temprana, cuando la membrana es más permeable.
  3. Transferir a 2 tubos de centrífuga estériles y enfriar en hielo 5 min.
  4. Centrifugar a 2,800 × g durante 10 min a 4 °C.
  5. Decantar y resuspender con cuidado cada tubo en 2 mL de CaCl₂ 0.1 M estéril y frío. Mantener en hielo 10 min.
  6. Repetir los pasos 4–5, dejando las células en hielo 30–60 min.
  7. Repetir una vez más, resuspendiendo en 1 mL de CaCl₂ 0.1 M, y preparar alícuotas de 200 µL en microtubos estériles.
  8. Dejar en hielo 1–8 h. Para conservar días: Añadir glicerol estéril (concentración final 15%) y almacenar a −70 °C.

II. Ligación

Prepara la mezcla de 10 µL finales:

Reactivo (µL)Volúmenes por añadir
Agua estéril4.0
Regulador de ligasa 10X1.0
Plásmido digerido1.0
Gen ζ / idsA2 purificado3.0
Ligasa (1 U/µL)1.0

Incubar a 15 °C durante toda la noche (la ligasa trabaja mejor a baja temperatura, donde los extremos anilinean más tiempo antes de sellarse).

III. Transformación

  1. Hielo 30–60 min.
  2. Choque térmico: Exactamente 90 s a 42 °C — más tiempo inactiva las células competentes.
  3. De vuelta al hielo 2 min inmediatamente.
  4. Añadir 400 µL de LB a cada tubo e incubar 60 min a 37 °C: Expresión de las resistencias antes de la selección.
  5. Sembrar por duplicado, con varilla acodada: 50 µL de los tubos testigo y 250 µL del tubo problema, en placas de LB + ampicilina + X-Gal. Incubar 37 °C, 18–20 h.
  6. Contar las colonias. Colonias azules = Vector sin inserto (LacZα intacto hidroliza el X-Gal); colonias blancas = Recombinantes.
  7. Picar las colonias blancas con palillo estéril e inocular tubos de LB + ampicilina (50 µg/mL).
  8. Purificar el plásmido de una colonia por miniprep (ver protocolo) y confirmar el inserto digestionando con EcoRI según el protocolo de restricción enzimática.

Eficiencia de ligación

% Eficiencia=(# Recombinantes# Transformantes)×100\% \text{ Eficiencia} = \left( \frac{\text{\# Recombinantes}}{\text{\# Transformantes}} \right) \times 100

Función de cada reactivo

CaCl₂ 0.1 M frío

Hace competentes las células: los iones divalentes estabilizan la membrana y facilitan la toma de DNA desnudo.

Desbalance: Sin cadena de frío estricta, la eficiencia de transformación se desploma.

T4 DNA Ligasa (1 U/µL)

Forma los enlaces fosfodiéster entre inserto y vector, consumiendo ATP. Va al final y en frío.

Desbalance: Exceso → ligación de vectores entre sí. Defecto → extremos abiertos.

X-Gal + IPTG (50 µg/mL en placa)

Sustrato cromogénico e inductor de la β-galactosidasa: la α-complementación de lacZα produce colonias azules. El inserto interrumpe lacZα → colonias blancas.

Ampicilina (50 µg/mL final)

Selección: solo crecen bacterias transformadas con el vector (gen bla).

Glicerol 15%

Crioprotector para almacenar células competentes a −70 °C sin que el congelamiento las lise.