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    分子克隆實(shí)驗(yàn)的流程及注意事項(xiàng)--三、同源重組

    發(fā)布時(shí)間: 2025-03-19  點(diǎn)擊次數(shù): 166次

    本方法適用于總長(zhǎng)度(載體 + 所有片段)不超過(guò) 20kb 的重組實(shí)驗(yàn)。

    分子克隆實(shí)驗(yàn)的流程及注意事項(xiàng)--三、同源重組

    目的片段引物設(shè)計(jì)與PCR擴(kuò)增

    1.
    2.1.引物同源臂設(shè)計(jì)要求:15-20bp( 不計(jì)算酶切位點(diǎn) ),GC 含量 40%-60%;根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求選擇對(duì)應(yīng)模塊進(jìn)行引物設(shè)計(jì);

    2.建議使用高保真酶進(jìn)行目的片段的 PCR 擴(kuò)增,并摸索退火溫度,優(yōu)化反應(yīng)體系和程序。


    載體線(xiàn)性化

    1.雙酶切:同時(shí)選擇兩種限制性?xún)?nèi)切酶對(duì)載體質(zhì)粒進(jìn)行線(xiàn)性化處理。內(nèi)切酶選擇可參考第二章第一節(jié)內(nèi)容;

    2.單酶切:選擇一種限制性?xún)?nèi)切酶對(duì)載體質(zhì)粒進(jìn)行線(xiàn)性化處理。內(nèi)切酶選擇可參考第二章第一節(jié)內(nèi)容;

    3.反向 PCR 擴(kuò)增:以載體質(zhì)粒為模板,以 PCR 擴(kuò)增形式進(jìn)行線(xiàn)性化。建議使用高保真酶擴(kuò)增,降低突變引入,且模板質(zhì)粒投入量不宜過(guò)多(50μl 投入 1ng),并使用 DpnI 對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物消化。


    目的片段和線(xiàn)性化載體的純化回收

    1.目的片段 PCR 和載體線(xiàn)性化后,產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳鑒定,判斷是否存在目的大小的條帶;

    2.推薦使用切膠回收的方式純化(切膠時(shí)間最好控制在 3min 內(nèi),避免紫外照射對(duì) DNA 的傷),回收濃度使用 NanoDrop/OneDrop 等儀器檢測(cè),濃度應(yīng)當(dāng)≥ 20ng/μl,并跑膠鑒定是否為單一目的條帶;

    3.回收濃度低時(shí),可通過(guò)增加 PCR/ 酶切反應(yīng)體系,采取多管反應(yīng)單管回收的方式,提高回收產(chǎn)物的濃度。

    目的片段與線(xiàn)性化載體連接重組

    1.連接反應(yīng)體系按照說(shuō)明書(shū)要求計(jì)算投入量,體系中各組分投入體積≥ 1μl,若濃度過(guò)高可稀釋后使用;

    分子克隆實(shí)驗(yàn)的流程及注意事項(xiàng)--三、同源重組

    感受態(tài)轉(zhuǎn)化涂板

    連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化的感受態(tài)細(xì)胞選擇使用 DH5α、Fast-T1 等克隆用化學(xué)感受態(tài)細(xì)胞;
    2. 感受態(tài)細(xì)胞不可反復(fù)凍融使用,-80°C取出后建議一次用完;
    3. 重組產(chǎn)物體積與感受態(tài)細(xì)胞體積的比例為 1:10,推薦 10μl 重組產(chǎn)物加入至 100μl 感受態(tài)
    細(xì)胞或 5μl 重組產(chǎn)物加入至 50μl 感受態(tài)細(xì)胞;
    4. 熱激時(shí)間:按照感受態(tài)細(xì)胞說(shuō)明書(shū)操作進(jìn)行;
    5. 平板抗生素抗性:平板使用抗性與轉(zhuǎn)化的載體抗性需保持一致;
    6. 菌液涂板體積:將菌液離心(2500×g、3min),移液槍吸取丟棄多余 LB 培養(yǎng)基,保留
    100μl 重懸后全部涂板;或吸取合適體積涂板。


    單克隆菌落PCR鑒定
    1. 挑取平板中體積大小適中的單克隆菌落,避免選擇過(guò)大或過(guò)小的單克隆菌落;
    2. 挑取數(shù)個(gè)單克隆菌落進(jìn)行鑒定分析;
    3. 挑取的菌落放入已添加 10μl ddH 2 O 的 1.5ml 或 2ml EP 管中溶解混勻后,吸取 1-2μl 作為
    PCR 反應(yīng)(10/20μl 體系)模板;

    4. 推薦使用一對(duì)分別位于片段和載體的上下游引物進(jìn)行 PCR 鑒定。


    常見(jiàn)問(wèn)題分析:
    不長(zhǎng)克隆
    1. 引物同源臂設(shè)計(jì)錯(cuò)誤:長(zhǎng)度(不計(jì)算酶切位點(diǎn))應(yīng)為 15-20bp 之間,過(guò)長(zhǎng)過(guò)短均影響重組效率;GC 含量以 40-60% 之間最適,超出范圍會(huì)影響重組效率。建議使用 CE Design 在線(xiàn)設(shè)計(jì);
    2. 重組反應(yīng)體系不符合要求:片段和線(xiàn)性化載體的總長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò) 20kb,應(yīng)當(dāng)切膠回收且回收濃度不低于 20ng/μl;濃度過(guò)高時(shí)需稀釋使用,保證體系投入體積不小于 1μl;投入量按
    照下表公式計(jì)算:

    分子克隆實(shí)驗(yàn)的流程及注意事項(xiàng)--三、同源重組

    3. 連接反應(yīng)不適當(dāng):反應(yīng)應(yīng)在 PCR 儀中進(jìn)行,溫度、時(shí)間設(shè)置按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行,當(dāng)同源臂GC 含量超過(guò) 60% 或連接片段數(shù)較多時(shí),可延長(zhǎng)至 30min,其中 C112/C113 可將溫度時(shí)間改為 50°C 15min;
    4. 陽(yáng)性對(duì)照反應(yīng):使用試劑盒中提供的線(xiàn)性化載體和插入片段,按說(shuō)明書(shū)配制重組反應(yīng)體系,以排除其他實(shí)驗(yàn)材料及操作因素的影響;
    5. 轉(zhuǎn)化涂板操作不當(dāng):感受態(tài)細(xì)胞應(yīng)選用 DH5α、Fast-T1 等克隆用化學(xué)感受態(tài)細(xì)胞,不可使用電擊感受態(tài)細(xì)胞;重組產(chǎn)物體積與感受態(tài)體積的比例為 1:10;熱激時(shí)間按照感受態(tài)細(xì)胞說(shuō)明書(shū)操作;平板使用抗性與載體抗性保持一致;涂板前將菌液離心(2500×g,3min),移液槍吸取丟棄多余 LB 培養(yǎng)基,保留100μl 重懸后全部涂板。


    假陽(yáng)性;

    引物同源臂設(shè)計(jì)錯(cuò)誤:長(zhǎng)度(不計(jì)算酶切位點(diǎn))應(yīng)為 15-20bp 之間,過(guò)長(zhǎng)過(guò)短均影響重組效率;
    GC 含量以 40-60% 之間最適,超出范圍影響重組效率。建議使用 CE Design 在線(xiàn)設(shè)計(jì);
    2. 目的片段 PCR 擴(kuò)增模板質(zhì)粒殘留:若目的片段擴(kuò)增自質(zhì)粒模板,且質(zhì)粒抗性與載體抗性一致時(shí),應(yīng)當(dāng)降低質(zhì)粒模板投入量(50μl 體系使用 1ng 質(zhì)粒),擴(kuò)增后使用 DpnI 消化并切膠回收;
    3. 線(xiàn)性化載體產(chǎn)物原始質(zhì)粒殘留:若使用酶切方式線(xiàn)性化載體,使用跑膠鑒定部分酶切(酶切前后質(zhì)粒同時(shí)對(duì)比),部分酶切時(shí)需調(diào)整酶切方案(參考第二章第一節(jié)內(nèi)容),酶切產(chǎn)物應(yīng)切膠回收;若通過(guò) PCR 反向擴(kuò)增線(xiàn)性化載體,應(yīng)當(dāng)降低質(zhì)粒模板投入量(50μl 體系使用 1ng 質(zhì)粒),擴(kuò)增后使用 DpnI 消化并切膠回收;
    4. 重組反應(yīng)體系不符合要求:片段和線(xiàn)性化載體的總長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò) 20kb,應(yīng)當(dāng)切膠回收且回收濃度不低于 20ng/μl;濃度過(guò)高時(shí)需稀釋使用,保證體系投入體積不小于 1μl;投入量按照下表公式計(jì)算。


    分子克隆實(shí)驗(yàn)的流程及注意事項(xiàng)--三、同源重組
    測(cè)序突變

    5. 平板抗性失效:平板使用抗性與載體抗性保持一致,并確認(rèn)抗生素工作液濃度和有效期(一測(cè)序突變1.測(cè)序克隆數(shù)過(guò)少:測(cè)序克隆數(shù)只有 1 個(gè)時(shí),測(cè)序信息部分可信,建議多測(cè)幾個(gè)單克隆,檢查突變處的測(cè)序信號(hào)是否有問(wèn)題,分析突變是否從模板引入;
    2. 突變位置:若堿基突變位于引物處,建議重新合成引物再次實(shí)驗(yàn);位于其他部位的突變,應(yīng)當(dāng)使用高保真酶重新制備模板再次實(shí)驗(yàn)。


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