分子克隆实验一站式解决方案

2024-09-04 17:02   天津  


01

  分子克隆实验概述

分子克隆技术是目前实验室常用的实验技术之一,研究者运用该技术能够将DNA片段以体外重组的方式构建至载体,随后通过转化操作导入合适的宿主中复制扩增,最后筛选得到满足实验需求的载体克隆。
图1. 分子克隆的实验流程图

02
分子克隆实验方法及特点

>分子克隆实验技术

根据不同的实验目的,将常见的分子克隆技术进行分类:
1、入门克隆(目的片段与特定载体连接,仅用于单一片段测序/保存):TOPO 克隆、TA克隆。
2、定向克隆(目的片段与目的载体连接,可用于蛋白表达等后续研究):同源重组、酶切连接。
>各类分子克隆实验技术特点

根据以上表格内容,我们不难发现,针对入门克隆,只需要对序列进行测序或保存,TOPO克隆较TA克隆连接更加快速高效,且适用场景更广;而对于要进行下游定向的克隆实验,同源重组相比酶切连接具有不受酶切位点限制的显著优势。因此,达领生物为小伙伴们提供了基于TOPO克隆和同源重组克隆技术的分子克隆解决方案,供大家参考噢~


03
分子克隆实验解决方案
 方案一 

入门克隆——基于TOPO克隆技术的解决方案

>各类分子克隆实验技术特点

TOPO克隆利用拓扑异构酶的催化作用,完成目的片段与线性载体连接(图2)。

拓扑异构酶同时具有限制性内切酶和连接酶的功能,首先,拓扑异构酶可以切割一条DNA链并与3'端T的磷酸基团形成共价键,使DNA解旋。随后,通过线性化DNA片段的5'端羟基进攻形成共价键,该酶从DNA上释放出来。最终载体与目的基因形成具有双切刻的环形重组分子。

图2. TOPO克隆原理示意图

>TOPO克隆实验方案

1.引物设计与PCR扩增

  • 引物设计同普通PCR,注意引物5'端不可磷酸化饰。

  • 建议使用高保真酶进行目的片段的 PCR 扩增,并摸索退火温度,优化反应体系和程序。达达推荐大家选择“更高、更快、更强”的T8 Mix(货号:DLP201/TSE111)!

图3. 2×T8 High-Fidelity Master Mix产品特点

2.PCR产物鉴定及纯化回

  • 使用琼脂糖凝胶电泳鉴定,判断是否存在目的大小的条带。

  • 推荐使用切胶回收的方式纯化,切胶时间最好控制在3 min内,避免紫外照射对DNA的损伤。推荐使用达领生物胶回收试剂盒(货号:DLN801),搭配配套切胶小工具(一按一推,2 s快速切胶),让你的实验更高效。

视频1. 切胶小工具演示视频

3.目的片段连接至载体
  • 连接反应体系按照说明书要求投入,目的片段投入体积≥1 μL,若浓度过高可稀释后使用;

  • 连接反应25°C反应5 min (若片段较大时,可加长连接时间至20 min以提高连接效率),反应完成后立即转化,请勿置于冰上或冰箱中,否则会降低连接效率。

图4. TOPO克隆实验操作步骤


  • 连接反应建议在 PCR 仪中进行。

  • 推荐使用达领生物TOPO克隆试剂盒,一步到位

4.感受态转化涂板

  • 连接产物转化的感受态细胞选择使用DH5α等克隆用化学感受态细胞,如达领生物超级感受态(货号:DLC101/TSC-C01)
  • 感受态细胞不可反复冻融使用,从-80 ℃取出后建议一次用完。

  • 重组产物体积与感受态细胞体积的比例为1:10,推荐10 μL重组产物加入至100 μL感受态细胞。

图5. 感受态转化涂板操作步骤

5.单克隆菌落PCR鉴定

  • 挑取平板中体积大小适中的单克隆菌落,避免选择过大或过小的单克隆菌落;

  • 挑取多个单克隆菌落进行鉴定分析;

  • 推荐使用达领V5菌检试剂 (DLP601/

    TSE0601) 进行PCR鉴定,只需3步,轻松搞定菌检PCR。

图6. 单克隆菌落PCR鉴定操作步骤


 方案二 

定向克隆——基于同源重组克隆技术的解决方案

>同源重组克原理简介
同源重组是指利用重组酶将有末端序列且末端序列一致的两段序列进行重组,形成环状双链DNA,经过感受态细胞转化、筛选等操作得到重组质粒的技术方法。

图7. 同源重组原理示意图
>同源重组实验方案

1.引物设计与目的片段PCR扩增

  • 引物同源臂设计要求:15~20 bp(不含酶切位点 ),GC含量40%~60%;
  • 建议使用高保真酶进行目的片段的PCR扩增,并摸索退火温度,优化反应体系和程序。达达推荐大家选择“更高、更快、更强”的T8 Mix(货号:DLP201/TSE111)!

2.载体线性化

  • 双酶切:同时选择两种限制性内切酶对载体质粒进行线性化处理。限制性内切酶的识别序列在载体中存在且唯一,在目的片段中不存在;不建议使用单酶切方式,载体易发生自身环化。
  • 反向PCR扩增:以载体质粒为模板,以PCR扩增形式进行线性化。建议使用高保真酶扩增,降低突变引入,且模板质粒投入量不宜过多(50 μL投入1 ng),并使用DpnI对扩增产物消化。

3.目的片段/线性化载体纯化回收

  • 同方案一:TOPO克隆——2. PCR产物鉴定及纯化回收

4.目的片段与载体的连接

  • 连接反应体系按说明书要求投入,目的片段投入体积≥1 μL,若浓度过高可稀释后使用;

  • 载体与插入片段的摩尔比为1:2~1:10;多片段连接时各片段之间摩尔比为1:1。

  • 连接反应50 ℃反应15 min (若同源臂GC含量超过60%或连接片段数较多时,可加长连接时间提高连接效率,但最长不超过60 min)。

8. 同源重组实验操作步骤

  • 推荐使用达领生物同源重组克隆试剂盒,可有效克隆50 bp~20 kb的片段到线性化载体中,满足单片段、多片段、高通量等各种载体构建场景!

5.感受态转化涂板

  • 连接产物转化的感受态细胞选择使用DH5α等克隆用化学感受态细胞,如达领生物超级感受态(货号:DLC101/TSC-C01)。

  • 感受态细胞不可反复冻融使用,从-80 ℃取出后建议一次用完。

  • 重组产物体积与感受态细胞体积的比例为1:10,推荐10 μL重组产物加入至100 μL感受态细胞。

6.单克隆菌落PCR鉴定

  • 挑取平板中体积大小适中的单克隆菌落,避免选择过大或过小的单克隆菌落。

  • 挑取多个单克隆菌落进行鉴定分析。

  • 推荐使用达领菌P专家 (名称:2×T5 Super PCR Mix (Colony) ;货号:DLP102/

    TSE005) 进行PCR鉴定,这是一款专用于菌液/菌落PCR的扩增Mix,针对菌落、菌液PCR优化,适合于各种微生物来源的模板,是您PCR鉴定实验的理想选择!


7.质粒提取

质粒提取是克隆构建的最后一步,也是关键步骤。如果得到的质粒DNA质量越好,后续实验的成功率也会越高。

图9. 质粒提取实验操作步骤

  • 推荐使用达领生物6 min质粒快提(名称:FlashPure快速质粒小提试剂盒;货号:DLN702/TSP0302)进行普通质粒提取,这是一款6 min可从1~5 mL的细菌培养物中提取多至35 μg的质粒DNA提取试剂盒,提取的质粒DNA可直接用于测序、限制性内切酶消化、细菌转化等分子生物学实验。

达领生物
达领生物是擎科生物集团创立的新兴品牌,专注研发及生产生物试剂、IVD酶原料与仪器设备。
 最新文章