重组质粒的抽提、鉴定与凝胶成像技术
一、目的
鉴定载体与目的基因是否已经成功连接成新的重组质粒。
二、原理
载体pUC18具有一个EcoRI 和HindIII的单酶切位点,含氨苄青霉素抗性基因。目的基因设计时分别在上、下游引物中加入了EcoRI 和HindIII单酶切位点,两者双酶切后,经连接酶连接,连接成功就形成了新的重组质粒。
在含50μg/ml Amp、40ml X-gal 储液和4μlIPTG 储液LB 固体平皿上,转化平皿长出白色菌落,说明目的基因已成功插入pUC18载体的Lacz基因中,重组质粒的转化子由于丧失了β-半乳糖苷酶活性,在x-gal 和ITPG存在的生色诱导培养基上只能形成白色菌落。
所以在含x-gal 和ITPG 的选择性培养基上长出的白色菌落,初步可以认为是重组转化子。为了防止假阳性的出现,需要通过重组子质粒的抽提,经EcoR I和HindIII 双酶切,凝胶电泳进一步鉴定,看是否酶切为原来的载体pUC18 质粒和PCR产物的分子量图谱。
如果是,则认为新构建的质粒已重组成功。当然最好的鉴定方法是通过测序来确认。
三、材料、试剂与器材
1.高速离心机、微量移液器、1.5ml EP管
2.Rapid Plasmid DNA Daily Mini-prep Kit:
3.DNA-prep Tube(Silica 膜)
4.2ml Microfuge Tube
5.Buffer S1(葡萄糖维持渗透压、Tris-HCl 维持pH 值、EDTA 抑制核酸酶、RNaseA1降解RNA)
6.Buffer S2(NaOH裂解细胞与核酸变性、SDS裂解细胞与蛋白质变性)
7.Buffer S3(乙酸钾置换钠离子、冰乙酸调节pH 值)
8.BufferW1(乙酸钠洗脱蛋白质、糖类等大分子杂质)
四、实验步骤
(一)重组质粒制备
1.在5 毫升LB培养液中,用微量进样器加入5微升氨苄青霉素溶液。同时挑选一个在x-gal 和ITPG 存在的生色诱导培养基上长出的白色单菌落,37℃援床培养过夜。
2.第二天分组用1.5ml EP 管收集细胞:将菌液10,000 rpm 离心1m,弃尽上清,重复一次,将管口倒置在纸巾上,轻轻敲击,使上清流出,管壁上不应有残留上清。
3.加入250μl BufferS1,涡旋,充分悬浮细菌沉淀。悬浮需充分,对光观察,不应留有小的菌块,否则会影响菌体的裂解。
4.加入250μl BufferS2,温和但充分地上下翻转4-6 次,此步骤不宜超过5m。避免剧烈混合,否则将导致基因组DNA 的污染。
5.加入400μl BufferS3,温和地上下翻转10-20 次,直至沉淀由疏松状态变为相对紧密,体积明显缩小为止,室温静置2m。12,000rpm 离心10m。避免剧烈混合,否则将导致基因组DNA 的污染。若离心后凝结块未沉淀沉淀到管底部,应再次翻转混合数次,12,000rpm离心3m。
6.将DNA-prep Tube置于2-ml Microfuge Tube中,将步骤4 中的上清加入DNA-prepTube 中,5,500rpm 离心1m。
7.弃滤液,将DNA-prep Tube置回到原2-ml Microfuge Tube中,加入500μl BufferW1,5,500rpm 离心1m。
8.弃滤液,将DNA-prep Tube置回到原2-ml Microfuge Tube中,加入500μl BufferW2,5,500rpm 离心1m。重复一次。
9.弃滤液,将DNA-prep Tube 置回到原2-ml Microfuge Tube 中,12,000rpm 离心2m,去除Silica膜上残余的试剂。
10.将DNA-prep Tube置于一洁净的1.5ml EP管中,在Silica 膜中央加60μl Eluent,室温静置2m,12,000rpm 离心1m,洗脱质粒DNA。
(二)重组质粒的酶切与检测
1.用微量进样器吸取下列试剂于一个已编好号码的Eppendorf 小管内(按次序一一加样):
(1)灭菌重蒸水29微升
(2)中盐微缓冲夜4微升
(3)重组质粒3 微升
(4)EcoRI与HindIII酶各2微升反应液总体积为40 微升。
2.把塑料小管盖紧盖子,用于指轻轻弹底部溶液,混合均匀,置于高速离心机上离心
2 秒钟,使反应液甩入管底部。
3.将上述含有反应液的小管,置于一塑料泡沫上,放入37℃恒温水浴锅中,保温1 小时。进行限制性核酸内切酶酶切反应。
4.取装重组质粒的Eppdndorf 管内的酶切反应液15 微升,未酶切的重组质粒DNA 2微升,相应Mark 2 微升,分别进行点样,依实验一方法,进行琼脂糖凝胶电泳,在凝胶成像仪上拍下结果,观察酶切反应结果。
6.讲解及示范凝胶成像仪的使用。
五、酶切结果分析
观察凝胶成像仪上的酶切图谱,讨论重组质粒是否已酶切为原来的载体pUC18 质粒和PCR 产物的分子量图谱,新构建的质粒是否已重组成功。
六、问题
如果挑取含Apm、x-gal 和ITPG 存在的生色诱导培养基上长出的白色单菌落,抽提出的质粒,经过酶切鉴定后,没有出现重组成功的预期目标,请分析问题可能出现在哪几方面?
参考文献
[1]彭秀玲等,基因工程实验技术,湖南科学技术出版社,1987年第一版,1997 年第二版
[2]邹福强等,基因工程操作技术,广东科技出版社,1987,7 年第一版
[3]分子克隆实验指南(第三版),科学出版社,2002,8 第一版,2003,1 第二次印刷,[美]J.萨姆布鲁克等著,黄培堂等译
[4]精编分子生物学实验指南,科学出版社,1998,6第一版,1999,10 第二次印刷,[美]F奥斯伯等著,颜子颖,王海林译
(周天鸿、李月琴编写)