2017-03-25 每一個(gè)做過分子克隆的人,,都會(huì)經(jīng)歷過對(duì)條帶,、對(duì)轉(zhuǎn)化子望眼欲穿的時(shí)刻,除了攢人品,,每一步的細(xì)節(jié)也很重要,。 通俗地說,很多人用了很多軟件設(shè)計(jì)來設(shè)計(jì)去,,又是考慮發(fā)夾結(jié)構(gòu),,又是考慮二聚體,又是考慮 Tm 值,,折騰來折騰去,,但其實(shí)沒那么復(fù)雜。 首先保證你要的基因是正確的,,這個(gè)可以從 NCBI 中找到,,大部分是沒問題的,然后再找到起始密碼子,,從那開始大概上游取 20~27 bp,,加上酶切位點(diǎn),加上保護(hù)堿基(一般 3 個(gè))就是上游引物,,取后 20~27 bp 堿基,,反向互補(bǔ),加上酶切位點(diǎn)和保護(hù)堿基組成下游引物,。這樣引物設(shè)計(jì)就完成了,,可以放到軟件里看看 GC 含量,Tm 值,,發(fā)夾結(jié)構(gòu),,二聚體等,適當(dāng)調(diào)整堿基個(gè)數(shù)和保護(hù)堿基的個(gè)數(shù),。需要額外注意的是移碼問題,。 兩種方式:一種純化后直接酶切連接,;一種連 T 載體再往下酶切連接。我個(gè)人強(qiáng)烈建議第二種,,連 T 載體,。 PCR 產(chǎn)物直接酶切有兩個(gè)缺點(diǎn): 由于兩頭把手太短,雖說有保護(hù)堿基,,但我覺得還是不如從質(zhì)粒上往下切好切,,而且容易切壞、切碎,。 無法從電泳上看出來切沒切開,,因?yàn)橐簿颓邢铝藥讉€(gè)或者十幾個(gè) bp,條帶沒啥變化,。
連 T 載體的優(yōu)點(diǎn): 進(jìn)載體后,,大提一次的質(zhì)粒夸張點(diǎn)說夠用一輩子的,,再說 PCR 那東西還不太穩(wěn)定,,一把多一把少的。 酶切會(huì)很清晰,,切下來了就是有帶,,沒切動(dòng)就是沒有,沒連上也能知道不是沒切開而是別的步驟有問題,。
連 T 載體也有些麻煩的地方,,如需要的切點(diǎn)有時(shí)跟 T 載體上自帶的切點(diǎn)沖突,這就要小心鑒別,。而且連 T 載體最好測(cè)序看一下 PCR 的產(chǎn)物對(duì)不對(duì),、切點(diǎn)對(duì)不對(duì)??傮w來講連 T 載體是很有優(yōu)勢(shì)的,。 總體來說,提質(zhì)粒問題不大,,都有試劑盒,,按照步驟來,沒啥大問題,。有時(shí)手工小提或粗提的質(zhì)粒酶切效果不好,,這可能是提取的不夠純或者內(nèi)切酶品質(zhì)不好。所以若酶切效果不佳建議用柱子精提或大提,。 用于連接的酶切很關(guān)鍵。需注意如下幾點(diǎn): 如果是雙酶切 A 和 B,,預(yù)實(shí)驗(yàn)中必須做 A 和 B 各自的單酶切和 A+B 的雙酶切,,務(wù)必確認(rèn)這幾種酶都好用,,質(zhì)粒上的切點(diǎn)都好用。如果切不開就要考慮是不是酶的問題,,buffer 的問題,,質(zhì)粒上有沒有這些切點(diǎn),序列是否甲基化等,。盡量選實(shí)驗(yàn)室常用的內(nèi)切酶,。 酶切盡量用大體系,如 50 uL,、100 uL 等,。大體系能稀釋內(nèi)切酶包裝中的甘油,對(duì)反應(yīng)有利,。相反,,連接盡量用小體系,以增加 DNA 末端的碰撞機(jī)會(huì),。 如果要回收,、連接,酶切用的 DNA 量不用太大,。大了會(huì)切碎,,形成一些不規(guī)則的末端,不利于連接,。 酶切后的電泳,,即切膠的那次電泳中,如果切成的條帶很清晰,,不拖泥帶水,,沒有彌散,沒有拖尾,,那做回收,、連接效果最好。相反,,若有彌散,、拖尾、不清楚,、一團(tuán)亮等情況就是切的不好,,做后續(xù)實(shí)驗(yàn)成功率會(huì)降低。若真是效果很差建議改進(jìn)體系重新切,。
回收可以用柱式試劑盒或手工法,。 柱式回收試劑盒:此類試劑盒適合各種長度 DNA,對(duì)黏性末端基本沒有破壞,回收效率也不錯(cuò),。 手工醇沉淀法:步驟如下,,把切得的膠弄碎,用 Tris-HCl 浸泡一段時(shí)間,,吸出所有的液體,,用酚抽提一遍,氯仿抽提一遍,,加鹽和醇醇沉,,沉淀用 70% 乙醇漂洗,再用 Tris 溶解,。這個(gè)方法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì) DNA 和黏性末端的損傷最小,,缺點(diǎn)是容易損失 DNA。若本來 DNA 數(shù)量就不多,,用手工法很容易丟失殆盡,。如果DNA 量很大可以考慮使用。 回收后要跑電泳,,一來估算回收液濃度,,二來看回收 DNA 的質(zhì)量。若條帶有彌散,,即自目的條帶以下有拖痕,,不是清晰利落的一條帶,則質(zhì)量不好,。因?yàn)闂l帶拖痕表示它已碎裂成比它小的各種長度的片段,,而主帶雖然還在那個(gè)位置但也已遭到一定程度的破壞。質(zhì)量不好的回收產(chǎn)物做連接成功率會(huì)降低,,假陽性克隆會(huì)增加,。造成回收質(zhì)量差的原因可能是回收這步,也可能是酶切那步,,如果酶切那步出現(xiàn)酶切中所描述的情況,,就容易造成回收質(zhì)量不好。只有回收到清晰,、利索的條帶,,才不影響連接。 做連接要求感受態(tài)的效率要高,。感受態(tài)的感受效率一般剛制備完時(shí)是最高的,,以后逐漸減弱,而且每次開-80℃冰箱,,溫度微升對(duì)感受態(tài)效率都有一定影響,,久而久之效率就不行了,這就要求大家取感受態(tài)時(shí)動(dòng)作迅速、最大程度減少感受態(tài)盒升溫,。 都知道感受態(tài)效率高好,,但麻煩的是感受態(tài)效率的高低不好通過實(shí)驗(yàn)來檢測(cè),因?yàn)槿敉ㄟ^轉(zhuǎn)質(zhì)粒來檢測(cè),,只要是效率中等的感受態(tài)都能長出很多克隆。所以如果你們的感受態(tài)已經(jīng)儲(chǔ)存了很長時(shí)間或者連接長的克隆連續(xù)幾把都太少就要重做感受態(tài)了,。 制備感受態(tài)不推薦新手直接去做,,最好由經(jīng)驗(yàn)豐富者做或他帶你做。用新做的感受態(tài)轉(zhuǎn)質(zhì)粒,,用同樣手法用量,,你會(huì)發(fā)現(xiàn)比舊感受態(tài)明顯多長很多克隆。此外可以考慮購買感受態(tài),。 最后才輪到連接,。連接的問題討論的是比較多的。如果前述若干步驟所得產(chǎn)物質(zhì)量好,,連接不會(huì)很難,。 DNA 的量:DNA總量有幾十 ng 就能連接成。當(dāng)然如果你的 DNA 質(zhì)量好DNA 用量越大連接效率越高,。就怕你為了追求 DNA 數(shù)量而降低了質(zhì)量,,那可就得不償失了。 vector 和 insert 的比例:如果 insert 不長(2 kb 以下),、vector 是 insert的幾倍長,,可以用 1:3~1:9。如果 insert 較長( 3~4 kb 以上),、vector和 insert 長度相似或 insert 比 vector 還長,,可以用 1:1~1:3。短片段的連接相對(duì)容易,,做的好可以挑到好多正確的克隆,。長片段的連接效率較低,陽性克隆率小于等于 10%是很正常的,。我做過一個(gè)長片斷的連接,,6 k 的vector、6 k 的 insert,,比例用1:1,,挑了 20 個(gè)克隆有一個(gè)對(duì)。 體系體積:通常用 20 uL 都能連上,,若連長片段可以壓縮成 10 uL(前提是DNA 數(shù)量不變),。我覺得體系不是很關(guān)鍵,有位很精通克隆的老師說他都用 50 uL 體系,照樣百發(fā)百中,。而且如果你的 DNA 是用 EB(即 Tris)溶解的,,體系中不加水也行。前述我自己連的長片段也是用 20 uL體系,,vector 和 insert 各上8 uL,。 T4連接酶:酶這東西自然是越貴越好,一分錢一分貨,,而且連接酶控制著整個(gè)分子克隆過程的瓶頸——連接,,強(qiáng)烈建議買好的。如果連長片段就加二倍的連接酶,。 連接時(shí)間:過夜就應(yīng)該足夠了,,但是你要是不急著轉(zhuǎn)化,放到 4 度放幾天也行,,我個(gè)人認(rèn)為時(shí)間長只好不壞,。 連接溫度:最適是 16℃。有人用 PCR 儀造 16℃,,也有人用水浴鍋,。我用泡沫冰盒加涼水再添冰,用手感覺差不多十四五六度,,然后蓋蓋過夜,,基本上溫度不太變。你若感覺好不溫度,,拿個(gè)溫度計(jì)測(cè)也行,。有人用 4℃ 連接,也行,,我有時(shí)先16℃ 過夜,,再放 4℃ 里幾天。 轉(zhuǎn)化:連接的轉(zhuǎn)化不能像轉(zhuǎn)質(zhì)粒那么隨便,,要小心翼翼,,盡量作到不放棄任何一個(gè)菌。一般所用的感受態(tài)體積最少是連接體系的 5 倍,。長片段的連接轉(zhuǎn)化時(shí)搖菌 2 小時(shí),。 對(duì)照:對(duì)照很關(guān)鍵,可以反應(yīng)出很多重要的信息,,不要懶,,你的連接若是問題不少,就要乖乖的做對(duì)照,。一般有如下幾種對(duì)照方式:
轉(zhuǎn)化質(zhì)粒對(duì)照,。和連接產(chǎn)物同樣抗性,、一起轉(zhuǎn)化、涂在同一個(gè)板上,。這個(gè)對(duì)照目的是檢測(cè)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)是否有效,,即抗生素是否有效、板子是否有效,、轉(zhuǎn)化的手法是否正確,、以及感受態(tài)的效率如何(這需要你每次轉(zhuǎn)化質(zhì)粒都用相同的手法、用量,,看長的菌落數(shù),,若明顯太少就要懷疑感受態(tài))。還有一個(gè)作用,,如果質(zhì)粒早就長出來了,都長挺大了你的連接產(chǎn)物還沒動(dòng)靜呢,,那八成是沒戲了,,別等了趕快去準(zhǔn)備下次連接的材料。 切完回收的 vector 直接轉(zhuǎn)化對(duì)照,。如果你是雙酶切,,切完的 vector 和沒切的 vector 的長度相差不大,或跑電泳這兩種跑不很開,,就要做這個(gè)對(duì)照,。目的是看切的是否徹底,是否還有環(huán)狀質(zhì)粒存在,。長不出克隆是對(duì)的,,若長出克隆,好好改進(jìn)你的酶切體系,。 切完回收的 vector 加連接酶自身連接再轉(zhuǎn)化做對(duì)照,。雙酶切的,最好要做這個(gè)對(duì)照,,而且這個(gè)對(duì)照長的克隆要挑若干提質(zhì)粒,。 若切完的目的 vector和沒切的 vector 的長度相差較大,電泳條帶離的遠(yuǎn),,這個(gè)對(duì)照能檢測(cè)酶切和回收的質(zhì)量,。如果 DNA 末端遭破壞或斷裂,會(huì)隨機(jī)產(chǎn)生各種末端,,這些末端少數(shù)能連接到一起,,長度上小于等于回收的 vector。 若切完的 vector 和沒切的 vector 的長度相差不大,,這個(gè)對(duì)照檢測(cè)是否有只進(jìn)行了單酶切的,??傊婚L克隆或只長很少是對(duì)的,長多了還是去改進(jìn)上游的步驟,。
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