一.基本原理
分、切、连、转、筛
1.分:分离出要克隆的目的基因及载体。
2.切:用限制性内切酶切割目的基因和载体,使其产生便于连接的末端。
限制性内切酶:是一类能识别双链DNA中特定碱基顺序的核酸水解酶。
限制性核酸内切酶根据识别切割特性,催化条件及是否具有修饰酶活性分为三大类。 其中Ⅱ型酶能识别双链DNA的特异顺序,并在这个顺序内切割,产生特异性DNA片段。时DNA重组技术中常用的酶。
Ⅰ型酶:具有修饰和切割功能,无固定切割位点
Ⅲ型酶与Ⅰ型类似,能识别特异位点,但切割位点在识别位点以外 Ⅱ型酶特点:
①识别顺序一般为4-6个碱基对
②识别顺序具有180度的旋转对称性,呈完全的回文结构
③Ⅱ型酶对双链DNA两条链同时切割,可产生两种不同末端:平末端,粘末端 平末端:在识别顺序的对称轴上,对DNA同时切割形成平末端,如:SmaI 5’-CCC GGG-3’ 5’-CCC GGG-3’ 3’-GGG CCC-5’ 3’-GGG CCC-5’ 5′突出粘末端:在识别序列的两侧末端切割DNA双链,于对称轴的5 ′末端切割产生5 ′端突出的粘性末端,如:Hind Ⅲ
5’―AAGCTT―3’ 5’― A 5’-AGCTT―3’ 3’―TTCGAA―5’ 3’― TTCGA-5’ A―5’ 3′突出粘末端:与5′突出粘末端作用相反,产生3 ′端突出粘末端,如:PstI
5’―CTGCAG―3’ 5’―CTGCA-3’ G―3’ 3’―GACGTC―5’ 3’―G 3’-ACGTC―5’ 命名:酶来源的生物名称缩写 属名-种名-株名-发现次序 根据其来源命名。如:
属名 菌株名
E co R I
种名 编号
EcoRI来源于大肠杆菌E.coli的RY13菌株,I指在该菌株中分离的第一个限制
酶活单位定义:在适当的条件下(T,pH,离子强度等)一小时内完全酶解1ug特定DNA底物所需要的限制性核酸内切酶的量,定义为1个活性单位。
目前常用的酶单位的定义是:37℃ ,1小时内50ul反应体系完全酶解1ugλ DNA所需的酶量。
在建立酶切体系时,酶的用量一般为1-5U/ugDNA
3.连:将切割后的目的基因和载体用T4DNA连接酶连接。
①来源:T4DNA连接酶是T4噬菌体基因30编码的产物。最早是从T4噬菌体感染的大肠杆菌中提取的。分子量为68KD,。
②最佳pH7.2-7.8,常用的反应液为pH7.6的Tris-Hcl
③需要ATP作为辅助因子并由ATP提供能量 ④DTT等巯基化合物可促进连接酶的连接作用 ⑤高浓度的钠、钾离子等抑制酶活性
4.转:把连接好的重组载体转化入感受态细胞的过程(细菌:E.coli,真菌:Yeast,昆虫细胞或哺乳动物细胞)。
5.筛:在不同层次上、不同水平上进行筛选,鉴定所需的特异性重组子。使用各种方法,将带有重组载体的宿主菌从培养基中筛选出来。例如:载体大小,酶切结果,筛选标记等。 二.操作步骤 ①酶切产物回收
1. 将单一目的DNA条带切下,放入干净的ep管中,称取重量。
2. 向胶块中加入3倍体积的溶胶液PN(如胶块重量为100mg则加入300ul溶胶液PN),50℃水浴放置10min,间隔2min翻转ep管数次,以确保胶块充分溶解。
3. 胶块完全溶解后,溶液降至室温后将液体加入一个吸附柱(吸附柱放入收集管中),12000rpm离心30s,弃滤过液,将吸附柱重新放入收集管中。
4. 向吸附柱中加入700ul漂洗液PW,12000rpm离心30s,弃废液,将吸附柱重新放入收集管中。
5. 向吸附柱中加入500ul漂洗液PW,12000rpm离心30s,弃废液,将离心吸附柱放回收集管中,12000rpm离心2min。将吸附柱室温放置5min彻底晾干。
6. 将吸附柱放入一个干净的ep管中,向吸附膜中间位置悬空滴加30ul洗脱缓冲液EB,室温放置2min,12000rpm离心1min。 ②连接 成 分 连接Buffer(10 × ) T4DNA连接酶 目的DNA 载体DNA 含 量 1 × 一般为1U DNA的总量为0.1-1ug 目的:载体=3-10:1(摩尔比) H2O 补齐至反应体系体积 连接体系一般为10-25ul,16℃连接过夜。
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