DNA載體可使目的基因在細胞內(nèi)表達以達到我們的研究目的。
人工改造的 質(zhì)粒是-常用的載體之一,通常具有以下幾個特點:
1. 有一個或多個限制性內(nèi)切酶的切點,便于目的基因插入;
2. 帶有標記基因(抗性基因、熒光基因等),便于篩選;
3. 大小合適(一般小于10kb),便于轉(zhuǎn)染。
載體質(zhì)粒示例:
MCS(multiple cloning site):多克隆位點外源基因插入;
CMV啟動子(以及SV40、bla、T7、U6……):高效率啟動基因表達;
SV40 polyA信號(以及TK polyA……):轉(zhuǎn)錄終止,給mRNA添加polyA尾防降解;
neomycin/kanamycin resistance ORF 新霉素(G418) /卡那霉素抗性 (以及Ampicillin氨芐、puromycin嘌呤霉素……):用于細菌轉(zhuǎn)化/細胞轉(zhuǎn)染后的篩選。
選擇限制性內(nèi)切酶構(gòu)建載體應(yīng)注意:
1. 單酶切后載體容易自連必須去磷酸化, 不能保證插入片段的方向;
2. 雙酶切需要注意同尾酶的自連。
表達基因擴增的 引物設(shè)計:
1. NCBI Gene 數(shù)據(jù)庫查找基因cDNA序列;
2. 查找CDS區(qū)序列的酶切位點,對比載體上的酶切位點,避免沖突
3. CDS區(qū)首、尾序列+ 5’端加上酶切位點和(或) 保護堿基
表達載體構(gòu)建 簡要流程
1. PCR擴增出基因CDS區(qū),1400bp左右,膠回收;
2. 雙酶切膠回收產(chǎn)物及載體,膠回收;
3. 酶切后的產(chǎn)物用T4連接酶(Takara) 連接過夜,轉(zhuǎn)化,鑒定。
常見問題
1. 引物特異性不好,PCR雜帶太多或根本擴增不出來
在CDS區(qū)的上下游重新選擇引物,擴增成功后,以這個大一點的片段為模板擴增CDS區(qū);
人基因ORF庫購買。
2. PCR產(chǎn)物酶切不成功
構(gòu)建克隆載體,再酶切;
載體自連會使Lac Z編碼,在IPTG/X-Gal平板上呈現(xiàn)藍色。
3. 沒有合適的酶切位點
無縫克隆試劑盒。
4. 沒有合適的抗體
加上標簽,翻譯成融合蛋白,比如His、HA、Flag、Myc等,N端C端均可;
引物設(shè)計:CDS區(qū)序列,5’端依次加上標簽序列、酶切位點和(或)保護堿基;
載體自帶標簽,需要注意酶切位點處可能移碼。
點突變質(zhì)粒
1. 使用高保真酶進行定點突變:PrimeSTAR Max DNA polymerase
PCR合成突變質(zhì)粒,DpnI消化模板質(zhì)粒,轉(zhuǎn)化培養(yǎng),后續(xù)測序鑒定。
2. 使用無縫克隆連接進行定點突變:
PCR擴增出突變的線性化載體,無縫克隆連接成環(huán)狀質(zhì)粒,轉(zhuǎn)化培養(yǎng),后續(xù)測序鑒定。
原理提要
1. 切割區(qū)的選擇在于PAM序列-NGG;
2. 特異性在于sgRNA的20個堿基;
3. Cas9失活:D10A、H840A突變。
sgRNA設(shè)計
1. NGG序列前面,長度20nt左右;
2. GC含量在40-60%之間;
3. 盡量以G堿基開始,后7個堿基的靶向性要好;
4. 盡量靠近基因編碼區(qū)的ATG下游,第一或第二外顯子。
CRISPR/Cas9質(zhì)粒的構(gòu)建
1. 線性化載體;
2. sgRNA雙鏈結(jié)合;
3. sgRNA與載體連接;
4. 菌P鑒定。
基因敲除效果鑒定
1.Western檢測蛋白表達量;
2.雙sgRNA敲除,間隔200-500bp左右。鑒定引物設(shè)計在兩個gRNA外側(cè)。