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载体构建的原理、方法及流程

 生物学渣 2021-09-09

我们在引物设计那一篇推送中已经介绍过质粒以及质粒载体,我们曾经把质粒载体比喻成一个生产蛋白的机器,把大肠杆菌比喻为生产车间。当我们获得目的片段之后,我们需要组装到机器上面,才能让车间生产目的蛋白。目的片段是通过酶切位点与质粒载体完美组装的,这点在我们设计引物时已经重点强调过。

这篇推送中,我们将介绍酶切目的片段与目的载体,片段与载体连接,转化,测序。

Step 12

片段酶切

用限制性内切酶EcoRI和BamHI酶切step11中回收的目的片段并回收,将细节填入载体构建流程表格step12。限制性内切酶我们使用的是takara公司的快切酶,NEB的酶据说也很好用,酶就尽量选择同一家公司的买。切胶回收步骤在上一篇推送中有介绍过。

Step 13

载体酶切

提质粒

我们仍旧以pET28a为例,pET28a携带的抗性基因是氨苄青霉素(Amp)抗性,将含有pET28a的大肠杆菌菌株接种在含有Amp的LB中生长,抗生素的压力可以让大肠杆菌生产大量的pET28a质粒。如果购买的是质粒而不是携带质粒的菌株,则需要将质粒转化到大肠杆菌中再进行接种。

提质粒是经典的分子生物学实验,这里不再赘述,可在质粒提取试剂盒说明书或者分子克隆书上学习相关知识和步骤,如果使用试剂盒过程中遇到任何问题都可以问销售问公司技术人员,从他们那里也可以学到很多哟。

接菌比例,培养的菌液量,提取质粒的浓度(可通过nanodrop检测或者电泳检测)记录在载体构建流程表格的step13中,如果结果异常,后期就要根据结果调整接菌比例和菌液量。

注意如果甘油管存菌太久,三个月或半年以上,建议先将甘油管存的菌在带相应抗性的LB平板上活化,最好是划线获得单克隆,再接种到液体培养基,进行质粒提取。

质粒酶切

与酶切片段相同的限制性内切酶EcoRI和BamHI酶切质粒pET28a。对得到的酶切载体进行回收,电泳结果应出现两条带,一条为5000bp左右的长片段,是我们需要的载体片段,另外有一条几十bp左右的小片段。切下长片段,进行胶回收,并检测回收后的片段浓度。

载体去磷酸化(可选步骤)

同时我们还用Thermo公司的FastAP对载体进行了去磷酸化,以避免载体自连。

原因:载体去磷酸化后因自身5'端无磷酸基团,不可以和自身3'端连接。但是,载体去磷酸化后3’还是有羟基的,可以与目的片段的5'端磷酸基团连接。载体的5'端和目的片断的3’-OH不能成键,因而形成一个双链各有一个切口的双链环状DNA,双链的切口会在转化入大肠杆菌后,在复制的过程中被修复。

将上述步骤相应的数据填入载体构建流程表格中的step13

至此,我们获得构建蛋白表达机器的全部组装元件。接下来我们将酶切好的载体和片段连接起来,并转化到大肠杆菌中。

Step 14

连接体系

(1)试剂准备:我们用的takara公司的连接酶试剂盒,也可以用T4连接酶+ligation buffer

(2)混合:将酶切好的质粒和目的片段混合制备成体积为 5μl 的 DNA 溶液。

说明书建议:载体 DNA 和插入片段 DNA 的摩尔数比一般为

0.03 pmol :0.03-0.3 pmol(0.03 pmol 的 pUC18 DNA(2,686 bp)大约为 50 ng)也就是说加入片段要比载体DNA多,可考虑选择1μL载体+4μL片段+5μL Solution Ⅰ的混合体系。

(3)加入试剂:向上述 DNA 溶液中加入等体积(5-10 μl)的 Solution I,充分混匀。

(4)在PCR机中设定好程序,16℃反应过夜。

Step 15

转化

连接好的10ul反应液直接转化大肠杆菌感受态,如果执行的转化步骤与经典的转化步骤不同,需要备注到载体构建流程表格中,在出现异常结果后可以反推自己哪里出错。把转化长出的单克隆的个数(表中为转化子个数)记录到表格中。

Step 16

测序

联系测序公司测序,测序时最好使用载体的测序通用引物(公司通常会有),如果没有,也可以使用pcr引物测序。一定要保证测到所有的目的序列,特别是首尾序列。测序步骤中有任何不懂的问题都可以咨询测序公司的销售和技术,他们都可以回答。

测序结果可利用snapgene,DNAMAN等DNA分析软件比对,软件下载和使用方案可以在网站上查找。

在进行以上步骤时,记得将数据记录在载体构建流程表格中。

填写示例如下:

后记

总结一下我们的载体构建攻略的全部推送:最希望分享给大家的是我们的载体构建流程表格,这是策略,好的策略让你在走弯路之后还能回到正道上,初学者特别建议创建属于自己的载体构建流程表格,然后一步一步的进行;其次我们也举了具体的例子,尽量的给了非常非常多的细节,为了大家可以看了这些推送,对载体构建有一个完整概念,知道从哪里入手,知道遇到问题应该怎么解决,不用再去读更多的关于载体构建的文章,在实验过程中如果遇到具体问题再具体分析就可以;那遇到问题怎么办呢,整理好自己的问题,先自己尝试回答看看,如果没有思路,可以后台留言,网上查找,问公司技术,问做过的师兄师姐。

为了更好的表述,我们举了很多具体的例子,里面包含具体的数据,但是请注意,这些数据只是为了说明怎么去使用载体构建流程表格,再没有别的意义了。

祝大家可以实验顺利!

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