Transformationseffizienz berechnen

Die Formel

Die Transformationseffizienz ist die Zahl der Kolonien pro Mikrogramm Plasmid-DNA, die du bekämst, wenn du alles ausplattieren würdest:

Effizienz (cfu/µg) = Kolonien × (Gesamtvolumen ÷ plattiertes Volumen) × Verdünnungsfaktor ÷ µg DNA

Gemessen wird sie mit einer bekannten Menge eines ungeschnittenen, superhelikalen Kontrollplasmids wie pUC19, weil das Ergebnis ebenso vom Plasmid wie von den Zellen abhängt.

Ein Rechenbeispiel

Du gibst 10 pg (0,00001 µg) pUC19 zu 50 µL kompetenten Zellen, nach dem Hitzeschock 950 µL SOC dazu (1.000 µL gesamt) und plattierst 100 µL einer 1:10-Verdünnung aus. Am nächsten Tag sind es 45 Kolonien.

1. Plattierter Anteil: 100 ÷ 1.000 = 0,1, also mal 10.
2. Verdünnung: 1:10, also noch einmal mal 10.
3. Kolonien pro Transformation: 45 × 10 × 10 = 4.500.
4. Pro µg: 4.500 ÷ 0,00001 = 4,5 × 10⁸ cfu/µg.

Was ist ein guter Wert?

• Selbst hergestellte chemisch kompetente Zellen: 10⁶ bis 10⁷ cfu/µg.
• Gekaufte chemisch kompetente Zellen: 10⁸ bis 10⁹.
• Elektrokompetente Zellen: 10⁹ bis 10¹⁰.

Eine Ligation liefert weit weniger Kolonien pro µg als das Kontrollplasmid, oft hundert- bis tausendmal weniger, weil ligierte DNA meist linear oder entspannt vorliegt und der Ligationspuffer die Transformation hemmt.

Warum die Effizienz sinkt

Zu viel DNA (mehr als etwa 100 ng pro 50 µL Zellen) sättigt die Zellen und drückt den Wert pro µg. Salz, Ethanol oder Ligasepuffer in der DNA, Zellen, die vor dem Hitzeschock warm wurden, aufgetaute und wieder eingefrorene Zellen und ein ausgelassener Regenerationsschritt senken die Effizienz. Große Plasmide transformieren schlechter als kleine.

Rechner

Der Transformationseffizienz-Rechner rechnet aus Kolonien, DNA, Volumina und Verdünnung. Die DNA-Menge prüfst du mit dem DNA-Konzentrationsrechner, und Nanogramm in Moleküle rechnet der DNA-Kopienzahl-Rechner um.