在分子生物学实验中，大肠杆菌菌株是常用的宿主细胞，用于克隆、表达和研究外源基因。以下是对几种常见菌株及其特性的详细解释：
1. DH5α菌株：DH5α是最常用的克隆菌株之一，特别适合质粒DNA的构建。它含有pUC系列质粒载体的蓝白斑筛选系统，通过α互补机制可以鉴别出成功导入重组质粒的菌株。此外，DH5α具有稳定的基因型，包括F-，φ80dlacZΔM15，Δ(lacZYA-argF)U169，deoR，recA1，endA1，hsdR17(rk-，mk+)，phoA，supE44，λ-，thi-1，gyrA96，relA1。
2. BL21(DE3)菌株：这是一种用于高效表达外源基因的菌株，特别是那些含有T7启动子的表达载体（如pET系列）。BL21(DE3)菌株中整合了λ噬菌体DE3区，其中包含T7 RNA聚合酶，能启动目的基因的高效表达。其基因型包括F-，ompT，hsdS(rB-mB-)，gal，dcm(DE3)。
3. BL21(DE3)pLysS菌株：这个菌株在BL21(DE3)的基础上增加了质粒pLysS，提供了氯霉素抗性。pLysS含有编码T7溶菌酶的基因，该酶能降低背景表达，但不干扰目的蛋白的表达，因此适合表达毒性或非毒性蛋白。
4. JM109菌株：JM109适用于pUC系列质粒载体的DNA转化，其基因型包括recA1，endA1，gyrA96，thi－1，hsdR17，supE44，relA1，Δ(lac-proAB)/F’[traD36，proAB+，lacIq，lacZΔM15]。它通过α互补机制进行蓝白斑筛选，便于识别重组菌株。
5. TOP10菌株：TOP10是高拷贝质粒稳定遗传的理想选择，基因型为F-，mcrAΔ(mrr-hsd RMS-mcrBC)，φ80，lacZΔM15，△lacX74，recA1，araΔ139Δ(ara-leu)7697，galU，galK，rpsL(Strr)，endA1，nupG。
6. HB101菌株：HB101以其遗传稳定性和多用途性著称，适合于各种基因重组实验。
7. M110或SCS110菌株：这两个菌株用于解决DNA甲基化问题。大部分大肠杆菌菌株含有Dam和Dcm甲基化酶，可能影响某些限制性内切酶的切割。为了解除甲基化影响，可以选择特定的同功酶或使用M110、SCS110这样的甲基化缺失菌株。
8. E.coli JM110菌株：JM110是dam-和dcm-甲基化酶缺失的菌株，用于制备不受甲基化影响的DNA。
不同的菌株根据其特性被用于不同的实验需求，例如DH5α适用于克隆，BL21(DE3)系列适用于表达，而JM110则用于避免甲基化影响。选择合适的菌株对于实验的成功至关重要。了解每种菌株的基因型和功能，可以帮助科学家更有效地设计和执行他们的实验策略。
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