2020-08-24质粒构建

2020-08-24质粒构建 获取一个基因CDS序列的方法如下:
打开NCBI( https://www.ncbi.nlm.nih.gov ),如下图,按照顺序,在1处选择Nucleotide,在2处输入“PDCD1”,点击3处的Search,等出来结果之后点击4处的“Homo Sapiens”进行进一步筛选(如果你要做鼠源的就选Mus musculus,其他种属选择相应的名称即可进一步筛选了)

然后第一条就是我们需要的序列信息,点击进去,往下拉,直到看到CDS(如下图)
点击CDS,就出现了下图中所示内容,其中加了底色的部分序列便是我们需要的序列了,可以看到这段序列开头是ATG起始密码子,最后三位是TGA终止密码子 。选中这段序列复制即可 。
由于需要PCR整个CDS区域,所以正反向引物并没有多少选择的余地,甚至可以参照上述原则简单粗暴的从正反向各选择22个碱基左右作为引物,例如:!
正向引物序列与CDS相同,反向引物序列与CDS互补 。另外要注意的是写引物等序列都是要5’到3’的方向,一般不会从3’到5’,所以我们的CDS虽然没有注明方向,但是其实也是5’到3’ 。
虽然可以这么简单粗暴的设计引物,但是还是想借此教大家使用一下引物设计的经典软件Primer Premier 5 。
Primer 5的使用
如下图,首先点击File->New->DNA Sequence,
然后点击空白处Ctrl+V粘贴我们的CDS序列,选择As is,即我们复制的是什么样的序列就粘贴的什么样的序列 。
下面的依次是“反向序列粘贴”、“互补序列粘贴”“反向互补序列粘贴” 。
点击左上角的Primer,如下图,S=Sense,A=Antisense
如果对现在的引物不满意,还可以点击Edit Primers编辑序列,如下图,我们删除掉末尾三个碱基,之后需要先点击Analyse,然后才能点击OK,我们可以看到正向引物已经从25个碱基变为22个碱基了 。
最后点击Edit->Copy->Sense Primer,粘贴到Word中即可得到正向引物,反向引物Copy之后粘贴也会自动变为5’到3’的序列 。所以非常方便 。
这样我们PDCD1用于PCR的正反向引物就初步设计好了 。如果你只是想P出PDCD1这个基因,现在的引物就可以送去合成了,但是如果你想将其构建到载体上,那么我们还要对其进行进一步的加工 。
Primer 5的使用
根据不同的目的,可以选择不同的载体,如过表达(pcDNA 3.0)、敲减(pLKO.1-TRC)、原核纯化(pGEX-4T1、pET-28a)、病毒包装(pMSCV-puro)、敲除(lentiCRISPR v2)等 。下面我们就以过表达载体pcDNA 3.0为例进行讲解 。
从质粒图谱上可以看到多克隆位点有多个酶切位点可以选择,那是不是每个位点都可以用呢?当然不是!我们要 选择那些PDCD1(或其他目的基因)本身没有的酶切位点!
所以我们还需要用Primer 5来分析一下哪些是PDCD1所没有的 。
还是打开Primer 5,然后粘贴CDS序列,点击Enzyme,2为所有的酶,我们比对质粒图谱选择多克隆位点的酶,双击即可到3的框中,选好之后点击OK,可以看到PDCD1中有ApaI和KpnI两个酶切位点,所以这两个不可以选,其他的都可以选 。
不过一般选择常用好用的最好是实验室就有现成的那些酶了 。比如我们选择EcoRI和XhoI,那么我们就可以在对引物加上相应的酶切位点了 。
于是我们得到如下引物:
好了,我们现在就可以将这些引物送去相应公司合成了 。
质粒构建
终于到正题了!
待引物合成之后,我们用ddH2O将其稀释到 100 μM 作为母液,取一些稀释到 10 μM 做下一步实验了 。
首先我们P出目的基因,这一步建议用高保真PCR酶,我常用的是 Toyobo公司的KOD-PLUS-Neo酶。反应体系及反应条件如下图:
模板的获取
PCR完成之后跑1%的胶回收目的片段,也可以直接用PCR Clean试剂盒回收 。回收之后将其双酶切,同时需要酶切适量载体 。如果你使用的是Fermentas (Thermo)的酶,还可以打开网址 http://t.cn/RVuwBVo 查询双酶切所用的最佳Buffer 。
酶切回收之后的片段进行连接,我使用的是 Thermo公司的T4连接酶 ,体系如下:
现在的T4连接酶基本都是快酶,比如Thermo的这款声称10 min就可以连接完成,不过我保险起见,一般连接30 min, 切勿连接过夜!
连接完成之后便是转化,挑菌(单克隆),摇菌抽提质粒,送去测序就OK了!
TRIzol法抽提RNA
提取RNA比较成熟的方法便是TRIzol法抽提,Invitrogen的TRIzol是比较稳定且广泛应用的,当然现在一些国产的TRIzol类产品也能满足大部分情况下的RNA抽提 。
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