① 重組質粒是如何導入受體細胞的
各種方法。
一般大腸桿菌用CaCl2轉染法。
動物或植物可以採用脂質載體,基因槍,電擊,顯微注射,花粉管通道,病毒轉染等方法
② 重組dna技術包括哪些主要步驟
重組DNA技術主要包括四個步驟:提取目的基因、目的基因與運載體結合、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測和表達。
1、提取目的基因
獲取目的基因主要有兩條途徑:一條是從供體細胞的DNA中直接分離基因;另一條是人工合成基因。直接分離基因最常用的方法是「鳥槍法」,又叫「散彈射擊法」。
2、目的基因與運載體結合
目的基因與運載體結合的過程實際上是不同來源的DNA重新組合的過程,是基因工程的核心。
3、將目的基因導入受體細胞
用人工方法使體外重組的DNA分子轉移到受體細胞,主要是借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑。目的基因導入受體細胞後,就可以隨著受體細胞的繁殖而復制,由於細菌的繁殖速度非常快,在很短的時間內就能夠獲得大量的目的基因。
4、目的基因的檢測和表達
目的基因導入受體細胞後,是否可以穩定維持和表達其遺傳特性,只有通過檢測與鑒定才能知道。受體細胞必須表現出特定的性狀,才能說明目的基因完成了表達過程。
(2)常用重組質粒轉染的方法有擴展閱讀
重組DNA技術是指將一種生物體(供體)的基因與載體在體外進行拼接重組,然後轉入另一種生物體(受體)內,使之按照人們的意願穩定遺傳並表達出新產物或新性狀的DNA體外操作程序,也稱為分子克隆技術。因此,供體、受體、載體是重組DNA技術的三大基本元件。
重組DNA技術使用的酶有限制性核酸內切酶、DNA連接酶。常用的載體有質粒載體、噬菌體載體、Ti質粒、人工染色體。
③ 重組質粒導入兔的成纖維細胞的方法
重組質粒導入兔的成纖維細胞的方法是顯微注射法。迄今為止,顯微注射技術是轉基因動物中採用最多,也是最為有效的一種將目的基因導入動物細胞的方法。
④ 質粒的轉換的方法有哪些質粒轉化後如何篩選
轉化的方法:最常用的是感受態法,包括熱激和電轉化等,轉染不是轉化,這是不同的概念。
轉化後,可以根據質粒上帶有的某種特殊基因的表達來鑒定菌落,最常用的有:抗葯性基因的表達,比如質粒帶有氨苄抗性基因,能在AMP平板上長的一般可以初步判斷為轉化成功的菌;還有就是顯色篩選,比如質粒上的LacZ基因表達,間接促使添加了X-gal的培養基變藍,綠色熒光蛋白基因表達後菌落發熒光等。
⑤ 將重組DNA導入細胞內有哪些方法它們的原理是什麼
(1)將重組質粒導入原核細胞稱轉化,通常用氯化鈣法使大腸桿菌細胞處於感受態,從而將外源DNA導入細胞。另一個常用方法是用脈沖高壓電瞬間處理,使外源DNA高效導入細胞,稱為電穿孔法。
(2)將重組體DNA包裝成噬菌體,使外源基因導入宿主細胞稱轉導,在適宜條件下使轉化率提高。
(3)將外源基因導入動物細胞常用方法有磷酸鈣轉染技術,電穿孔轉染技術,脂質體載體法,DEAE-葡聚糖轉染技術,顯微注射法等。將外源基因導入植物細胞常用方法是用Ti質粒將外源基因導入植物的外植體,也可將植物細胞的細胞壁消化,再用將外源基因導入動物細胞常用方法將外源基因導入原生質體,再誘導產生細胞壁。還有一個方法,是用基因槍將外源DNA射入植物組織或細胞。
⑥ 質粒轉化步驟
質粒的轉化,滿滿干貨
原理:在受體細胞經過化學試劑或者電擊處理等方法處理後,受體細胞的膜通透性發生改變,質粒DNA或者以其為載體的重組DNA分子,進入到細菌體內而實現擴增。
感受態細胞:是指細胞自然或者經過誘導處於容易吸收外源DNA的一種生理狀態。在基因工程中,用於轉化的受體菌(Restriction-Modification 缺陷變異株,以防止對導入外源DNA進行切割)一般通過誘導的方式實現。主要原理就是通過處理使細胞的通透性變大,直觀的說,使得細胞膜表面出現一些孔洞,便於外源基因或載體進入感受態細胞。由於細胞膜的流動性,這種孔洞會被細胞自身所修復。
質粒的轉化主要包含
Ⅰ感受態細胞制備
Ⅱ質粒DNA轉化
Ⅲ質粒DNA的提取
(Ⅰ)感受態細胞制備
1)從新活化的大腸桿菌(常用DH5a)平板上挑取一個單菌落,接種於3ml LB培養基的試管中,37℃振盪培養過夜。
2)將該菌懸液按照1:100轉接到液體培養基中,100ml,37℃振盪擴大培養,2~3h。當培養液開始渾濁時,間段性測試OD600,在數值為0.3-0.5時停止培養。
3)培養好的菌液轉移到離心管中,冰上放置20min,0℃-4℃離心10min(4000r/min)。
4)棄掉上清,管口倒置以便培養液棄除干凈。
5)加入0.1mol/L冰冷的氯化鈣溶液30ml,小心懸浮沉澱細胞,冰浴30min。(氯化鈣的濃度和純度非常重要,不同批次不同廠家的產品均可影響感受態轉化率)
6)4℃離心10min(4000r/min)。
7)棄掉上清,用0.1mol/L氯化鈣2ml冰浴懸浮細胞(冰上放置)片刻,感受態細胞製成。
8)可直接用於實驗,4℃保存。也可分裝長期保存,加入總體積15%的滅菌甘油,-70℃條件下保存。
(Ⅱ)質粒DNA的轉化
1)取100ul新鮮制備的感受態細胞,加入質粒1ul DNA混勻,同時設置對照組(未加質粒,未加受體菌,已知具有轉化活性的DNA)。
冷凍的感受態細胞要在冰上解凍,待管中最後一點冰融化後,迅即加入DNA. 解凍感受態細胞溫度高於0℃,會降低轉化效率。
2)冰浴30min,離心管放到42℃保溫90s(不要搖動離心管)。冰浴時間短於30min ,可能影響轉化率。然後迅速冰浴2min。
3)向離心管加800ulLB液體培養基,37℃振盪培養1h(150r/min)。37℃生長1小時能夠對於細胞恢復和抗生素抗葯性表達具有最佳效果。
4)取適當(50ul)的復甦細胞培養液,塗布在含抗性的選擇性培養基上,將培養皿放置在37℃恆溫培養箱中,正置30min。等菌液完全被培養基吸收後,倒置培養皿,在37℃恆溫培養箱中,培養12~16h,出現菌落。
5)菌落結果:
① 無菌落
失敗或者培養條件不充分
② 布滿菌落,
呈苔樣,失敗。可能是抗生素濃度不夠或失敗。出現大菌斑,大多是由於黴菌污染所致
③ 布滿菌落
濃度太高,失敗
④ 出現菌落
符合要求
Ⅲ)質粒DNA的提取
質粒DNA的提取,由於其本身分子量小,一般採用鹼裂解法提取。目前已研發出多種質粒提取試劑盒,實驗操作簡單,只需按照產品操作說明操作即可。不過對於其中主要試劑和作用的理解,能夠避免實驗過程中的一些問題,或者能夠更好的解決問題。
各廠家提供的試劑盒中試劑不盡相同,一般的提取純化試劑盒,主要包括以下試劑:
A. 細胞懸浮試劑: 主要作用是將菌體細胞懸浮起來。菌體懸浮不完全會導致裂解不完全,質粒的提取純度和得率都會下降。通常需要在裡面加入RNA酶(RNase A),RNA酶的作用很清楚,降解掉溶液中的RNA。通常選用Tris-HCl作為體系中pH穩定緩沖液。EDTA,金屬離子螯合劑可以和細菌體內的金屬離子結合而DNase的活性受到抑制。有的會有葡萄糖,可用來增加溶液粘度,保證菌體懸浮,延緩菌體沉澱時間。
B. 細胞裂解試劑:主要作用是裂解細胞,通過鹼溶液的作用破壞細胞膜結構,使其雙層膜結構改變,而導致細胞裂解。一般由一定濃度的NaOH和SDS組成。SDS的作用與後期中和過程中清除掉蛋白質等細胞雜質有關系。此步驟中需要注意的是,鹼溶液的作用時間不能太長,也不可劇烈離心管,反之會導致鹼破壞基因組DNA,導致同等大小的基因組DNA被提純,造成污染。
C. 中和試劑:主要作用使中和掉細胞裂解試劑中的鹼性物質,並去除掉其中的蛋白等雜質物質。組份有醋酸鉀和醋酸,或者乙酸鉀和冰乙酸。
D. 清洗Buffer: 主要是清洗掉多餘的鹽離子。DNA被試劑盒中的提取柱吸附之後,需要用wash buffer 洗脫掉多餘的鹽離子。主要成分有Tris-HCl和乙醇。需要注意的使乙醇對後續酶切和測序反應會有影響,因此在後續洗脫DNA前,必須完全清除柱子中的乙醇。
E. 洗脫Buffer: 主要作用就是洗脫硅膠柱上的DNA樣品。
1.柱平衡:在柱中加入2ml的平衡buffer,通過重力的作用,使平衡buffer都流出。
2.細胞收獲:對於高拷貝質粒(培養液中,>2µg DNA/mL),吸取1-3ml培養液,離心去上清;對於低拷貝質粒(培養液中,<2µg DNA/mL),吸取10-15ml培養液,離心去上清。
3. 細胞懸浮:加0.4mL的細胞懸浮液(containing RNase A)懸浮細胞,並使其混勻。
4. 細胞裂解:加入0.4mL細胞裂解液,通過上下顛倒帶蓋子管子5次使其輕輕混勻,不要渦旋,之後在室溫下放置5min.
5. 中和:加入0.4mL的中和試劑,立即混合均勻。當大的細胞顆粒被處理後,可能會進行更劇烈的搖動。但是,不要渦旋!~12,000xg離心混合物10min. 如果是採用的4°離心,上清液需要恢復到室溫,再加入到柱子中。
6. 裝柱:吸取步驟5中的上清液到平衡柱中。讓混合液通過重力的作用流出,棄掉流出液。
7. 柱子清洗:2.5 mL的Wash Buffer洗脫柱子量次。每次清洗讓清洗液通過重力的作用流出,棄掉流出液
8. 質粒DNA洗脫:加入0.9mL的Elution Buffer。讓Elution Buffer通過重力的作用流出。不要強行弄出裡面的液體。
9. 質粒DNA沉澱:加入0.63mL異丙醇去析出,混勻,~12,000xg at/4°C離心30min。小心的去掉上清,之後風干10分鍾
10. DNA純化:將管子中的DNA溶解到TE buffer中。將這些溶液轉移到新管中。
重組質粒鑒定的方法:
① 雙酶切後跑電泳;直接DNA電泳可判斷整個DNA重組質粒是否正確。② PCR(插入片段在2kb以下時),然後電泳。
③ 送公司測序(最為准確的鑒定方式)。
影響轉化效率的因素:
① 細胞狀態和細胞密度: 培養菌最好選用傳代次數少,且保存於-70℃或者-20℃。不要使用經過多次轉接或者保存於4℃環境中培養菌。細胞生長密度以剛進入對數其為最好,可通過檢測培養液的OD600值來判斷,密度過高或者不足,都會影響轉化效率。通常DH5α菌株在OD600的值為0.5左右,細胞密度在5*107個/ml左右比較合適。密度過高或者不足均會影響轉化效率。
② 質粒的質量和濃度:轉化的質粒DNA中,超螺旋狀態的質粒,轉化效率最好。在一定濃度范圍內,轉化的效率與添加質粒的濃度成正比。不過在添加的質粒的量和體積過大的時候,轉化效率也會降低。質粒的分子量越大,通常來說轉化率也會降低。
③試劑的質量:轉化過程中所用的試劑,如氯化鈣的濃度和純度非常重要,不同批次不同廠家的產品均可影響感受態轉化率。
④防止雜菌和DNA污染:實驗需要在無菌條件下進行,所用的儀器和試劑均需要滅菌處理,並防止在實驗過程中引入其他污染。
⑤培養過程的條件:培養瓶中培養基的量關乎到菌體生長過程中的能量代謝。通常來說厭氧環境做出來的感受態的轉化效率較低。建議500ml三角瓶液體培養基量不超過100ml, 250ml三角瓶液體培養基量不超過50ml. 培養基的pH值要適宜,接種前一般pH值在6.8-7.2,等培養結束後可以再測一下pH值最好在6.5以上(不低於6.0),表示菌體的代謝為有氧代謝,生長狀態良好。培養基中的各種離子和溫度,也對形成好的感受態有關系。
幾種擴增常用感受態細胞:
① 普通骨架載體cDNA產品
DH5α:常用於質粒克隆,可用於藍白斑篩選
TOP10:適用於高效的DNA克隆和質粒擴增,能夠保證高拷貝質粒的穩定遺傳。
TG1: 生長速度快,常用於噬菌體的制備,同時也可用於普通質粒的構建。
CopyCutter:適用於有毒克隆。
② 慢病毒載體質粒:
Stbl3: 是慢病毒載體系統推薦使用的菌株,可有效抑制長片段末端重復區的重組,降低錯誤重組的概率
Stable(NEB):可用於逆轉錄病毒/慢病毒載體系統擴增。
⑦ 細菌基因轉移與重組的方式有哪些
細菌基因的轉移與重組的方式有轉化、轉導、溶原性轉換、接合。
1、轉化:受體菌直接攝取供體菌游離的DNA段,從而獲得新的遺傳性狀。
2、轉導:以溫和噬菌體為載體,將供體菌的遺傳物質轉移到受體菌中去,使受體菌獲得新的遺傳性狀。
3、接合:是指細菌通過性菌毛將遺傳物質(主要為質粒)從供體菌轉移給受體菌,使受體菌獲得新的遺傳性狀。
4、溶原性轉換:是由於溫和噬菌體的DNA(前噬菌體)整合到宿主菌的染色體DNA後,使細菌的基因型發生改變,從而獲得新的遺傳性狀。
(7)常用重組質粒轉染的方法有擴展閱讀:
細菌基因的轉移與重組屬於細菌變異。細菌從外源取得DNA,並與自身染色體DNA進行重組,引起細菌原有基因組的改變,導致細菌遺傳性狀的改變。
細菌變異現象在臨床上的實際意義:
1、診斷:應注意細菌的變異株,以免誤診,漏診。
2、治療:為提高抗菌葯物療效,防止耐葯菌株的出現與擴散,在治療前應先做葯敏實驗。
3、預防:用人工方法使病原出產生變異,減低毒力,保存免疫原性,制備減霉活疫苗,預防傳染病。
⑧ 將重組質粒導入細菌的最常用方法是
不是 用氯化鈣處理細胞壁(增強通透性)後可直接導入,過程非常簡單。
顯微注射最常用於用於動物細胞,植物可用農桿菌。