¿Cómo funciona la transformación por choque térmico?

¿Qué sucede exactamente cuando células competentes como DH5ɑ reciben un choque térmico con ADN presente? ¿Cómo llega el ADN al interior de las células?

Específicamente, ¿por qué son necesarios todos los pasos? ¿Qué pasa si sufres un choque térmico justo después de agregar el ADN? ¿Qué pasa si no te pones hielo después del golpe de calor? ¿Qué hace el cloruro de calcio? ¿Qué sucede realmente cuando las células son "competentes"? ¿Qué gobierna la eficiencia de la transformación (además de cosas obvias como la cantidad de ADN o células)?

Para que quede claro de lo que estoy hablando, utilizo un protocolo como el siguiente:

1. Saque las células de -80C y descongele en hielo durante 5 min.
2. Agregue 1 ul (~500 ng) de ADN de plásmido a 50 ul de células, mezcle suavemente con la punta de la pipeta.
3. Dejar en hielo durante 30 min.
4. Poner en baño de agua a 42C durante 45 seg.
5. Poner en hielo durante 10 min.
6. Agregar 950 ul LB, poner a 37C por 1 hora.
7. Distribuir 300 ul del cultivo en placas de LB-agar con la selección adecuada.

Por lo general, obtengo miles de colonias de esto (de hecho, a menudo es necesaria una dilución de 1:10 o 1:100 para poder obtener colonias aisladas). Incluso si me salto la consecuencia, todavía obtengo cientos.

No tengo mi protocolo celular competente, pero básicamente uso ese cloruro de rubidio que todos usan: las células DH5ɑ se lavan con algunos tampones, se suspenden en una solución con CaCl2 y RbCl, luego se congelan en nitrógeno líquido. En realidad, nunca medí, pero generalmente la concentración de células en las alícuotas congeladas es aproximadamente 10 veces mayor que la que obtendría de un cultivo líquido durante la noche (se centrifugan y se resuspenden en un pequeño volumen).