做過分子實驗的人都知道,要想做的有效率有質量是很苦逼的,1個月做100個克隆那都是小case,沒點看家的本事怎麼行。如果再遇到比較極品的稀有基因,周旋個把月,那也是家常便飯。下面就和大家分享一些載體構建的經驗,從此邁向科研達人:
1. 準備工作
俗話說:用欲善其事,必先利其器。建議大家在做構建之前先找好工具,效果事半功倍哦。推薦兩個工具,一個是oligo軟件,常用於引物設計和酶切位點分析;另一個是DNAstar軟件,工具極強大,一款全面的生物醫學軟件,用作DNA和蛋白質序列分析、重疊群拼接和基因工程管理。

插播個笑話:聽說隔壁實驗室里有個學醫的學生來做課題,很聰明很刻苦,但除了他以外,包括老闆在內都是生物物理背景,整個實驗室對分子生物就只有一個粗淺的概念,這個學生就想把一個質粒上的基因插到另一個質粒上去,要是我就先查查有沒有合適的酶切位點,要沒有就改造一下質粒一切搞定,這學生他不懂啊(要命的是她老闆固然牛,對這方面也不懂),自己辛辛苦苦設計了PCR引物去做PCR,P了將近5K的產物去測序,結果測的結果中間有個突變,要懂的就找找酶切位點,從原來的替換上去,然後測這下這段就行。他呢,又送去了若干了質粒一個接一個的測,他光測序就要花好幾千(你得佩服她老闆真有錢呀)。這件事教育我們準備工作是多麼重要。
2. 設計引物
1) 注重要:看懂質粒圖譜!拿大家比較熟悉的PEGFP-C1和PEGFP-N1做例子。
想用N1質粒,設計引物就得把下游引物上的中止密碼子去掉,不要辛辛苦苦的一路做下來結果根本不表達融合蛋白,你就死了;C1質粒,注意閱讀框,要是移碼了,你也死了。而且PEGFP系列有1.2.3,要弄清楚別弄竄了。一句話,要看懂你的圖譜!
其他需要注意:


- 設計酶切位點時要加保護鹼基(大家要用T載體就當我沒說);
- 酶切位點設計原則:盡量用粘性末端,實在不行就用一些常用平端酶,如EcoRV和SnaB1等,要是以後還有別的用處就多加點酶切位點,曾一口氣在引物上加了五個酶切位點以防以後要用到,注意計算TM值的時候要減去這些不匹配的序列;
- 注意KOZAK序列的問題,很多質粒沒有提供KOZAK序列,這要在設計的時候直接在引物上加好。
- 擅用Gene Overlap,比方說加個flag標籤,his標籤,my標籤之類的,直接設計三引物overlap一下就可以,省得還要再多構建一步,這些都是設計引物時候就要考慮好的。引物長一點不要緊(我最喜歡兩步法了),尤其是對GC比高的序列,有時候引物不長PCR根本不出結果,注意如果GC比較高,這個時候Gene Overlap就不要做了,很麻煩,克隆很難挑。
- 沒有合適的酶切位點?很簡單,用同尾酶策略,比方說Bgl2和BamH1,Nhe1和spe1,Xho1和Sal1(注意連上了切不下來),實在不行就平端吧。
3. PCR擴增
如果沒有現成的質粒可供酶切,PCR是最理想也是最方便的策略。目前市面上可選擇的PCR酶實在太多,每隔一段時間還會升級,正常情況下,高保真的taq酶都能滿足需求。但如果遇到難PCR的高GC基因,可以換不同PCR酶,添加一些 DMSO,甘油等,實在不行可以考慮Clontech的2 GC rich kit,價格和實力都大牛。另外,建議電泳切膠回收純化PCR產物,去除一些非特異性條帶。


4. 酶切
強烈推薦NEB的內切酶,記得有一次用別家的酶切過夜,結果質粒都被切碎了(當然當時質粒濃度也不高),而用NEB的酶,切個七十二小時仍舊一切OK,尤其現在NEB還推出了HF的內切酶,沒有星活性而且統一都用Buffer4。另外TAKARA的酶也還可以。

5. 連接
最常用的是NEB的T4連接酶,很好用,但是注意Buffer里有ATP,反覆凍融ATP失活很快,拿到buffer後就分裝,10uL/管,一次性使用。
載體總量:一般來說,載體濃度在20-100ng/uL較好,太低的話碰撞幾率低,太高的話又會產生很多非目的克隆,總量從50-100ng就可以,太低失敗幾率很高,太高克隆太多,挑克隆會很麻煩,反應總體積也有講究,體積太大載體和目的片段碰撞幾率太低,而且對感受態細胞也是個挑戰,通用10-15uL。
載體和插入片段比例:載體和插入片段比例一般是1:7,如果很難連接,比如說平端連接,要適當提高片段濃度,同時加大比例1:10。

6. 轉化
按照SOP做就行,話說實驗室原來從takara買感受態(competent cell),後來發現還是自己做的效率高(protocol免費索取)。要注意的是LB必須無菌而且沒有抗生素,實驗室原來有個技術員,做一次失敗一次,我就奇怪了,後來才發現他用的居然是加了kana的LB,直接暈過去了。


7. 鑒定
想要快速鑒定,建議用菌液PCR,菌液PCR是有一定講究的,很多人做菌液PCR鑒定假陽性特多,為什麼?因為你PCR引物選的都在載體上,注意引物必須分別在載體和插入片段上才准,PCR方法鑒定是極其準確的,數百次菌液PCR經驗。PCR鑒定做起來也很簡單,拿個2mL tube,裝0.5mL 加入相應抗生素的LB,搖個三小時左後取1uL做模板就行了。如果想更快,直接菌落PCR也不錯,效果一樣。

8. 測序
拿到測序結果時,不僅要核對序列,還要看測序峰圖,這很重要。因為有時候光看序列對,實際上圖顯示的不對,或者雖然序列結果不對,但是圖上出現的峰值本身就很怪異不可信,出現突變也不怕,有很大可能性是簡併密碼子;
還要重點檢查的地方就是“接頭”的地方,因為偶爾引物會出錯,比方說少個鹼基什麼的,還有時候酶切之後連接也會丟一兩個鹼基什麼的,如果不仔細檢查到了後期悔之無及。
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