用LIC三天构建一个质粒——第三天

今天是LIC的最后一天,只有两个简单任务,检验平板上是否有菌落,并通过菌落PCR来确定单一菌落是否含有目的质粒(阳性);将阳性菌落接种到LB培养基中,过夜培养,以便于提取质粒进行测序。

1. 菌落PCR

过夜生长在琼脂糖- LB平板上的菌落,过目可知。也许你会很惊讶,为什么LIC后的平板上只有可怜的几个菌落?是的,这是正常的。根据我们的经验,这些单一菌落是目的质粒的可能性非常大。相反,如果你的琼脂糖- LB平板上到处是菌落,那这些菌落是假阳性的概率很高。能够生长在这些含有抗生素的平板上的菌落必定含有抗性基因,因此,这些假阳性菌落多半是含有template的质粒。进一步分析,应该是Bpn1消化过程中出现了差错。菌落PCR是检验这些菌落是否含有insert的直接方法。菌落PCR的DNA模板就是这些菌落——将移液器的枪头在标记好的菌落上点一下(挑取),然后吹打进PCR反应体系中即可。标记菌落的目的是为了在下次寻找相应的阳性菌落的时候,简单快捷。菌落PCR的引物就是insert PCR的引物,无需额外定制引物。菌落PCR的反应条件(退火温度,延伸时间)与insert PCR的一致。细心的小伙伴甚至会用提供template的质粒作为隐性对照,以提供insert的质粒作为阳性对照。总结的时候,将template PCR, insert PCR 和菌落PCR并排放在一起的时候,完成的LIC实验过程就出来了,如图一。

图一. Template PCR, insert PCR 和菌落PCR的电泳结果。选取的两个菌落都是阳性。

 

当平板上有大量菌落时,应该多挑取一些菌落作PCR。如下图,我们挑取了7个菌落做PCR,但是,只有#4 菌落含有insert。(这里能检测出#4,含有运气成分。)

图二. Template PCR, insert PCR和菌落PCR的电泳结果。选取的7个菌落,只有一个是阳性。

 

LIC的反应体系是10 ul,而一个转化反应通常只需要5 ul。因此,为了避免浪费,5 ul可以转化到DH5a 中,专门用来提取目的质粒;另外5 ul转化到BL21 (升级版本的叫作Rosetta)中,专门用来做目的蛋白的表达和纯化。

 

2. 过夜培养含有Insert的菌落用来测序

测序的目的主要是1)确定insert的阅读框是否与标签蛋白(酶切位点)的阅读框一致;2)目标蛋白的DNA序列末尾处含有终止密码。尽管当前测序技术发展非常迅捷,但是测序结果的前端总是容易出现系统误差,因而,我们一般不直接采用insert PCR的引物来进行测序,而是使用T7 pro或者T7term来进行测序。如果使用GST标签蛋白,一般可以使用pGEX引物进行测序。

总结

LIC以同源重组为基本原理,利用T4 DNA聚合酶的3′-5′外切酶活性使template和insert产生黏性末端,通过同源序列在体外完成交换重组,并进一步利用E.coli细胞内的ligase自行修复目的质粒,实现基因克隆目的。使用Bpn1对模板DNA(甲基化)进行消化,有利于消除假阳性信号,是LIC的关键步骤之一。经菌落PCR鉴定为阳性的菌落,通常含有目的质粒。同源序列是精心设计的重复片段,是IDT合成的引物,能在很大程度上保证不会出现阅读框漂移。总之,LIC技术在目的基因克隆、蛋白的融合表达方面具有很强的应用前景。希望小伙伴们自此对该领域有一个比较深入和系统的认识,挖掘LIC技术在基因重组领域的应用潜力。

评论已关闭