实验原理
基因定点突变是指通过聚合酶链式反应(PCR)等方法改变目的基因的序列 , 包括碱基的插入、缺失、点突变等 。 基因定点突变是基因研究中比较常用的方法 , 可以短时间内研究目的DNA所表达的目的蛋白的性状及表征 。
定点突变需要设计特定的突变引物 。 引物长度一般为25-45 bp , 建议选择30-35bp长度的引物p 。 引物至少要11-12个bp才能与模板搭上 , 而这种突变PCR要求引物两边都能与模板搭上 , 所以引物的两边各设至少12个bp 。 以要突变的位点碱基为中心 , 加上两边11-12 bp的序列 。 若两边引物太短了 , 很可能会造成突变实验失败 。 同时需要设计一条反向互补的引物 。 为保证PCR反应正常进行 , 引物设计完成后需计算Tm值 , 若Tm值不合适 , 可以适量调整引物长度 。
实验材料
PCR引物 , 质粒或者基因组模板 , PCR Buffer , PCR用高保真酶 , ddH2O 。
实验过程
1、PCR扩增
30 μL PCR(phusion)体系如下:
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2、胶回收
第一轮PCR产物需要进行胶回收后再进行二轮PCR 。
将第一轮PCR得到的条带进行切胶回收后 , 作为模板进行二轮PCR , 二轮PCR的引物已第一轮PCR所用的两端引物 。 二轮PCR反应结束后需要进行纯化回收 , 为下一步的酶切做准备 。
3、酶切
通过酶切回收目的基因片段、载体时 , 避开基因中的酶切位点 , 选择合适限制性内切酶 。 当酶切回收目的基因时要注意目的基因装在PENTER载体的位置 。 用限制性内切酶处理目的载体时 , 要将载体片段的量控制在2μg以内 , 并在酶切反应后进行去磷酸化处理 。
30μL酶切体系
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4、连接
根据片段的大小以及基因的亮度来调节片段连接的比例 , 一般亚克隆的连接体系如下
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将连接产物放于22℃保持1~2h 。
5、转化
(1)冰上融化感受态DH5a, , 加1ug/ul的质粒1ul于10ul感受态中 , 冰上放置30min 。
(2)42℃水浴锅中热休克90s , 迅速转移至冰上2min-5mins 。
(3)超净台内向各管含质粒的感受态中加入500ul-1ml高压过的LB培养基 , 37℃ , 低速培养1h 。
(4)取100ul转化菌涂板 , 至菌液快干时 , 倒置于37℃恒温孵箱中培养12-16小时 , 次日观察菌落生长情况 。
6、获取正确质粒
(1)挑取转化子
挑去大肠杆菌转化子至正确的抗性培养基中(KANA、AMP),并对HM号及孔号做好记录 。
(2)酶切验证
将提取好的质粒用合适的限制性内切酶进行酶切验证 。
10μL酶切验证体系:
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37℃保持30min~1h后进行琼脂糖凝胶电泳 。
(3)测序
将酶切验证正确的样品送至测序公司进行测序 , 并做好记录 。
注意事项
1、引物设计时须参照引物设计原则 , 注意引物中的GC含量 , 引物长度等 , 可在引物的两端选择G或者C , 可以提高引物和模板结合的概率 。
2、PCR过程中未得到相应大小条带或条带不单一 , 应适当调整退火温度 , 已调整聚合酶和引物的特异性 。
3、使用一轮PCR产物进行第二轮PCR时 , 需等量加入作为模板的PCR产物的mol量 。
4、某些特殊的限制性酶切酶处理基因时需要进行65℃灭酶处理(如I-CEUI,PI-SCEI) , 以使内切酶变性和DNA分离 。
5、连接后转化 , 注意载体中的抗性基因 , 可以设置空白对照 , 已转化后得到的单菌落数量评估获取阳性克隆的概率 。
6、酶切验证后 , 正确克隆须送测序验证 , 使用软件比对序列的碱基是否已经完成突变 。
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