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Papel del cloruro de calcio durante la preparación celular competente

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Soy consciente del hecho de que $ CaCl_2 $ se asienta en la pared celular, lo que la hace menos negativa al formar un enlace con el ácido teicoico. También debido a la carga positiva, atrae al ADN (el ADN está cargado negativamente debido al grupo fosfato). Pero, ¿hay algo más que haga $ CaCl_2 $? Además, si es el trabajo de $ CaCl_2 $, ¿por qué estamos agregando $ MgCl_2 $ primero en el protocolo estándar de preparación de células competentes químicamente?


Aunque no tenemos ninguna prueba concluyente sobre cómo funciona $ CaCl_2 $, el mecanismo sugerido es muy similar al que ha sugerido. Cuando $ CaCl_2 $ se disocia en una solución acuosa, los iones $ Ca ^ {2 +} $ se unen a los grupos fosfato en el ADN, así como al núcleo interno de los lipopolisacáridos en la membrana celular (Dagert et al, 1979), neutralizándolos. Después de esto, el choque térmico permite la absorción de este ADN en el huésped (tampoco se conoce cómo funciona el choque térmico; se sugiere que el aumento de temperatura crea poros en la membrana celular, consulte esta respuesta). Para una representación visual, vea este diagrama (desde aquí):

Con respecto a $ MgCl_2 $, tampoco se comprende completamente el papel de $ Mg ^ {2 +} $. Sin embargo, se sabe que $ Mg ^ {2 +} $ promueve el crecimiento celular (Hanahan et al, 1983). Podría deberse a que $ Mg ^ {2 +} $ es un factor importante requerido para el funcionamiento de los ribosomas (Nierhaus et al, 2014). De todos modos, su papel en el aumento de la competencia parece ser menor que el de $ Ca ^ {2 +} $.

PD.: durante el experimento, $ Mn ^ {2 +} $, $ Rb ^ + $ y $ K ^ + $ también funcionan eficazmente junto con $ Ca ^ {2 +} $ (Hanahan et al, 1983).

Referencias:

  1. Dagert, M .; Ehrlich, S. (1979). "La incubación prolongada en cloruro de calcio mejora la competencia de Escherichia coli células". Gene. 6 (1): 23-28. doi: 10.1016 / 0378-1119 (79) 90082-9. PMID 383576

  2. Douglas Hanahan, Estudios sobre la transformación de Escherichia coli con plásmidos, Journal of Molecular Biology, Volumen 166, Número 4, 1983, Páginas 557-580, ISSN 0022-2836, http://dx.doi.org/10.1016/S0022-2836(83)80284-8.

  3. Nierhaus K.H. $ Mg ^ {2 +} $, $ K ^ + $ y el ribosoma J. Bacteriol. 2014 196 3817-3819


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