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线虫unc-22突变基因的克隆

2018-09-05

实验原理

外源DNA与载体分子的连接就是DNA重组,这样重新组合的DNA叫做重组体或重组子。重组的DNA分子是在DNA 连接酶的作用下,有Mg、ATP存在的连接缓冲系统中,将载体分子与外源DNA分子进行连接。Taq DNA聚合酶扩增的PCR产物,其DNA双链前后末端都有一个游离的A碱基,可以与pMD18-T Vector 末端游离的T碱基互补形成环状重组T质粒。将携带目的基因的T质粒转入大肠杆菌并对其进行蓝白斑筛选鉴定,挑选出所需的重组质粒。

实验试剂

1. Taq DNA聚合酶

2. 安苄青霉素

3. 葡萄糖

4. X-gal

5. IPTG

6. pMD18-T载体

7. LB培养基

8. 溶液I、溶液II、溶液III

9. 苯酚

10. 

11. 95%乙醇

12. 无水乙醇

13. RNAase A

14. DNA Marker

实验设备

1. 培养皿

2. 涂玻棒

3. 移液枪

4. 枪头

5. 1.5ml离心管

6. PCR 管

7. PCR仪

8. 恒温培养箱

9. 恒温摇床

10. 恒温水浴锅

11. 离心机

12. 无菌操作台

实验步骤

1. 引物设计

从NCBI上下载线虫unc-22基因序列(GenBank登录号:NM_069873),依照此序列用 Primer 5.0软件分别设计上游和下游扩增引物。

2. 目的基因片段的PCR扩增

25μl反应体系:

模板cDNA 1.5μl

10×reaction buffer 2.5μl

2.5mM MgCl2μl

2.5mM dNTP 2μl

上游引物 1μl

下游引物 1μl

Taq DNA聚合酶 0.2μl

加ddH2O至总体积 25μl

按照以下程序进行PCR扩增:

94℃预变性4min;

94℃变性40s,56℃退火40s,72℃延伸1min,共30个循环;

72℃总延伸10min,4℃保存。

取5μl PCR产物与荧光染料混合均匀在1%琼脂糖凝胶电泳(1×TAE电泳缓冲液、100V恒压),用凝胶成像系统照相观察,确定所得DNA片段的大小和纯度。

3. 目的基因片段PCR产物的纯化回收

将PCR产物与荧光染料混合均匀进行1%琼脂糖凝胶电泳,在凝胶成像系统下用干净刀片切下含目的基因片段的胶带。按照DNA快速纯化/回收试剂盒操作说明,纯化回收目的片段。

4. 目的基因片段与克隆载体的连接

PCR产物经试剂盒纯化回收后,通过T/A克隆的方法,直接与pMD18-T载体连接,连接反应体系如下:

纯化回收的PCR产物 4μl

Ligation SolutionⅠ 5μl

pMD18-T Vector DNA 1μl

混匀后16℃连接过夜。产物可于-20℃保存。

5. 连接产物的转化

   1) 取出-80℃保存的制备好的感受态细胞,冰上放置10~20min融化;

   2) 加入5μl连接产物,轻轻混匀后冰上放置30~40min;

   3) 42℃水浴中热击90s,轻轻放回冰上冷却2min;

   4) 加入880μl LB液体培养基(不含氨苄青霉素)和20μl葡萄糖,37℃摇荡培养1h;

   5) 制备X-gal平板:取40μl X-gal、 4μl IPTG和56μl灭菌双蒸水混匀后均匀地涂布于含100μg/μl氨苄青霉素的LB固体培养基平板上,放置1h以充分吸收;

   6) 取适量的菌液(200μl),涂布于X-gal平板上,37℃培养1h后,倒置培养14~16h。
6. 重组质粒的筛选

分别挑取白色和蓝色单菌落于5ml LB液体培养基中(含100μg/μl 氨苄青霉素),37℃振荡过夜培养,用碱裂解法抽提质粒DNA。步骤如下:

   1) 取适量菌液于1.5 ml的离心管中,瞬时离心,倒掉培养基,尽可能倒干净;

   2) 加溶液I 100μl,涡旋重新悬浮沉淀;

   3) 加溶液II 200μl,轻轻摇匀,在冰上放置3~5min使大肠杆菌裂解,释放质粒DNA;

   4) 加预冷的溶液III 150μl,轻轻颠倒摇匀,出现白色絮状沉淀,在冰上放置3~5min停止裂解反应;

   5) 4℃,12000rpm离心8min,转移上清至1.5ml离心管;

   6) 以体积比1:1的比例加入400μl平衡酚和,轻轻摇匀,静置2分钟;

   7) 4℃,12000rpm离心10min,转移上清至1.5ml离心管;

   8) 加入400μl摇匀, 4℃,12000rpm离心5min;

   9) 取上清加2倍体积预冷的无水乙醇,4℃,12000rpm离心8min;

   10) 弃上清液,加75%乙醇1000μl洗涤2次,放置干燥;

   11) 加50μl 双蒸水(含20μg/ml的 RNase),37℃保温2h,电泳检测(电泳中以蓝斑质粒DNA为对照,出现滞后带的确认为重组质粒)后-20℃保存备用。

7. 重组质粒的测序验证