Células competentes

Las células competentes son células bacterianas que han sido tratadas para permitirles captar ADN extraño más fácilmente. Este proceso es esencial en la ingeniería genética y la biología molecular para fines de clonación. Las células competentes pueden hacerse químicamente competentes tratándolas con cloruro de calcio u otros métodos, o pueden hacerse electrocompetentes exponiéndolas a un campo eléctrico (electroporación). Estos tratamientos hacen que la membrana celular sea más permeable al ADN, facilitando la captación de ADN plasmídico durante la transformación.

Las células no competentes no han sido tratadas para mejorar la captación de ADN y, por lo tanto, su capacidad para captar ADN extraño es muy baja o nula. Estas células generalmente no se utilizan para experimentos de transformación porque su estado natural no soporta una captación eficiente de ADN. Las células no competentes pueden usarse para estudiar el crecimiento bacteriano, el metabolismo y la fisiología bajo diversas condiciones. También pueden usarse para investigar la expresión de genes endógenos sin la interferencia de ADN extraño. En experimentos de biología molecular, las células no competentes pueden servir como controles negativos para asegurar que cualquier transformación observada se deba al tratamiento y no a la captación espontánea de ADN.

Las células competentes pueden categorizarse según sus métodos de preparación y aplicaciones específicas. Los diferentes tipos de células competentes son:

1. Células Químicamente Competentes

Las células químicamente competentes se preparan utilizando tratamientos químicos, típicamente cloruro de calcio, para hacer la membrana celular más permeable al ADN. Los tipos comunes son:

Células Competentes Estándar: Adecuadas para clonación rutinaria y propagación de plásmidos. Ejemplos: DH5α, TOP10, JM109

Células Competentes de Alta Eficiencia: Diseñadas para una alta eficiencia de transformación, a menudo utilizadas para clonar ADN difícil o de baja abundancia. Ejemplos: XL10-Gold, DH5α Alta Eficiencia

2. Células Electrocompetentes

Las células electrocompetentes se preparan para la electroporación, un método que utiliza un campo eléctrico para introducir ADN en las células. Tipos comunes:

Células Electrocompetentes Estándar: Utilizadas para electroporación rutinaria con eficiencia de transformación moderada. Ejemplos: DH10B Electrocompetente, TOP10 Electrocompetente

Células Electrocompetentes de Alta Eficiencia: Diseñadas para una transformación de alta eficiencia, particularmente útiles para plásmidos grandes o ADN genómico. Ejemplos: GeneHogs Electrocompetente, ElectroMAX DH5α

3. Células Competentes Especializadas

Estas células están diseñadas para aplicaciones específicas más allá de la clonación rutinaria.

Células Competentes para Expresión de Proteínas: Optimizadas para la expresión de alto nivel de proteínas recombinantes. Ejemplos: BL21(DE3), Rosetta(DE3), T7 Express

Células Competentes para Mutagénesis: Utilizadas para mutagénesis dirigida y otras modificaciones genéticas. Ejemplos: XL1-Blue, SURE

Células Competentes para Clonación de Genes Tóxicos: Diseñadas para propagar genes tóxicos o inestables. Ejemplos: Stbl2, Stbl3

Transformación de Plásmidos Grandes: Diseñadas específicamente para manejar plásmidos grandes o BACs. Ejemplos: EPI300, HST08

4. Células Competentes para Aplicaciones de Cribado Específicas

Estas células tienen marcadores genéticos específicos o características que ayudan en el cribado y la selección.

Ejemplos:

Células Competentes para Cribado Azul-Blanco: Contienen la mutación lacZΔM15 para el cribado azul-blanco de clones recombinantes. Ejemplos: DH5α, JM109

Células Competentes para Clonación Gateway: Optimizadas para la clonación por recombinación Gateway. Ejemplos: células de Supervivencia ccdB

La elección de las células competentes depende de las necesidades específicas de su experimento, como la eficiencia de transformación, el tamaño del plásmido, la expresión de proteínas, la mutagénesis y los requisitos de cribado.

Elegir células competentes depende de varios factores relacionados con tus necesidades experimentales específicas. Aquí hay consideraciones clave y pasos para ayudarte a elegir las células competentes adecuadas:

1) Eficiencia de transformación

Si necesitas clonar un gen o construir una biblioteca donde la alta eficiencia de transformación sea crucial, elige células etiquetadas como "alta eficiencia".

Para clonación rutinaria donde la eficiencia extremadamente alta no es necesaria, células competentes estándar.

2) Cepa Celular

Cepas de E. coli: Las cepas comunes incluyen DH5α, TOP10 y JM109, cada una ofreciendo diferentes ventajas como alta eficiencia de transformación, mejor rendimiento de plásmidos o capacidad de selección azul-blanco.

Cepas Especializadas: Para aplicaciones específicas como expresión de proteínas, mutagénesis o propagación de genes tóxicos, cepas especializadas como BL21 (para expresión de proteínas) o XL1-Blue (para mutagénesis) pueden ser más apropiadas.

3) Compatibilidad con el Tipo de Plásmido o ADN

Asegúrate de que las células competentes que elijas sean compatibles con el vector de plásmido o ADN que planeas usar. Por ejemplo, algunas cepas están optimizadas para plásmidos de alta copia, mientras que otras son mejores para plásmidos de baja copia o grandes.

4) Resistencia a Antibióticos

Verifica que los marcadores de resistencia a antibióticos en el plásmido sean compatibles con los marcadores de selección de las células competentes.

5) Características Genotípicas

Algunas aplicaciones pueden requerir características genotípicas específicas, como recA- (para prevenir recombinación) o endA- (para mejorar el rendimiento y calidad del plásmido).

Ejemplo de Elección de Células Competentes

Para Clonación Rutinaria: Las células DH5α o TOP10 se usan comúnmente debido a su alta eficiencia de transformación y fiabilidad.

Para Expresión de Proteínas: Las células BL21(DE3) se eligen a menudo porque están diseñadas para la expresión de alto nivel de proteínas recombinantes.

Para Clonación Difícil: Para clonar plásmidos grandes o genes tóxicos, podrías elegir una cepa como Stbl3 o células SURE.