載體構(gòu)建常見(jiàn)問(wèn)題分析
一:何為載體
載體(Vector) ,指在基因工程重組DNA技術(shù)中將DNA片段(目的基因)轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞的一種能自我復(fù)制的DNA分子。載體目前有三大類(lèi),分別是質(zhì)粒載體、噬菌體載體與病毒載體。
一個(gè)理想的載體至少應(yīng)具備下列五個(gè)條件:
(1)具有對(duì)受體細(xì)胞的可轉(zhuǎn)移性或親和性,以提高載體導(dǎo)入受體細(xì)胞的效率;
(2)具有與特定受體細(xì)胞相適應(yīng)的復(fù)制位點(diǎn)或整合位點(diǎn),使得外源基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳;
(3)具有較高的外源DNA的載裝能力,以滿(mǎn)足長(zhǎng)片段的克隆;
(4)具有多種單一的核酸內(nèi)切酶識(shí)別切割位點(diǎn),有利于外源基因的拼接插入;
(5)具有合適的選擇性標(biāo)記,便于重組DNA分子的檢測(cè)。
二:實(shí)驗(yàn)原理
載體構(gòu)建(vectorconstruction),為把DNA分子運(yùn)送到受體細(xì)胞中去,必須尋找一種能進(jìn)入細(xì)胞、在裝載了外來(lái)的DNA片段后仍能照樣復(fù)制的運(yùn)載體。理想的運(yùn)載體是質(zhì)粒(plasmid),在基因工程中,常用人工構(gòu)建的質(zhì)粒作為載體。載體構(gòu)建即是構(gòu)建含外源DNA的質(zhì)粒。主要包括已有載體多克隆位點(diǎn)MCS的改造和已有載體啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、篩選標(biāo)記等功能元件的改造。載體構(gòu)建完成后可利用PCR原理進(jìn)行測(cè)序驗(yàn)證。
三:實(shí)驗(yàn)步驟
四:容易遇到的問(wèn)題分析
1. 克隆基因的酶切位點(diǎn):
(1) 對(duì)目的基因進(jìn)行酶切位點(diǎn)掃描分析,選擇合適的酶切位點(diǎn)。雙酶切時(shí)盡量選擇酶切溫度相同,buffer一致,雙酶切效率高的兩個(gè)內(nèi)切酶;
(2) 在設(shè)計(jì)PCR引物時(shí),保護(hù)堿基加入的數(shù)量要合適,選擇切割率高的相應(yīng)堿基。
2. 目的片段的擴(kuò)增:
(1) 條帶不單一:設(shè)計(jì)的引物不特異,適當(dāng)改變引物序列長(zhǎng)度;
(2) 無(wú)條帶:引物設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或退火溫度不合適;檢查引物設(shè)計(jì)是否合理,是否重新設(shè)計(jì);設(shè)置問(wèn)題梯度,選擇最合適的退火溫度;
(3) 引物形成二聚體:重新設(shè)計(jì)引物或適當(dāng)提高退火溫度。
3. 載體酶切:
(1) 酶切質(zhì)粒的純度與濃度要好;
(2) 如果雙酶切的兩個(gè)酶的最適溫度不同,建議單酶切,回收之后再使用另一個(gè)酶進(jìn)行酶切,過(guò)夜。
4. 連接片段:
(1) 連接比例:酶切產(chǎn)物回收后,利用瓊脂糖凝膠電泳比較載體與目的片段的亮度,確定體積比;
(2) 連接溫度和時(shí)間:室溫條件下2小時(shí),如果后續(xù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)陽(yáng)性克隆較少可選用16℃過(guò)夜連接以提高連接成功率;
(3) 對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組情況相近:載體自連或沒(méi)完全切開(kāi),增加酶量或延長(zhǎng)酶切時(shí)間、減少所切載體的量、改變連接比等。
5. 菌落提取與PCR:
(1) 多次PCR均無(wú)陽(yáng)性克?。杭訇?yáng)性過(guò)高,可能是由于抗體失效,更換培養(yǎng)皿;
(2) 陽(yáng)性對(duì)照無(wú)條帶:酶失活或試劑有問(wèn)題,換新的試劑重新進(jìn)行PCR;
(3) 陰性對(duì)照有條帶:引物或試劑被模板污染,將所有試劑換新。
6. 酶切鑒定失敗:
(1) 酶失活導(dǎo)致酶切失敗,增加陽(yáng)性對(duì)照,確定酶是否成功酶切;
(2) 質(zhì)粒濃度不夠,重新轉(zhuǎn)化到高拷貝的細(xì)菌中,再重新提取質(zhì)粒進(jìn)行鑒定。
7. 表達(dá)鑒定:
(1) 載體質(zhì)粒為單順?lè)醋?,且啟?dòng)子位于多克隆位點(diǎn)之后。要在擴(kuò)增目的片段時(shí),引物必須含有起始密碼子,否則無(wú)法表達(dá)相應(yīng)的蛋白;
(2) 注意細(xì)胞系的狀態(tài)與轉(zhuǎn)染效率,轉(zhuǎn)染效率可以使用帶熒光標(biāo)記的載體檢測(cè)。