① 重组质粒是如何导入受体细胞的
各种方法。
一般大肠杆菌用CaCl2转染法。
动物或植物可以采用脂质载体,基因枪,电击,显微注射,花粉管通道,病毒转染等方法
② 重组dna技术包括哪些主要步骤
重组DNA技术主要包括四个步骤:提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。
1、提取目的基因
获取目的基因主要有两条途径:一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因;另一条是人工合成基因。直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”,又叫“散弹射击法”。
2、目的基因与运载体结合
目的基因与运载体结合的过程实际上是不同来源的DNA重新组合的过程,是基因工程的核心。
3、将目的基因导入受体细胞
用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞,主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。目的基因导入受体细胞后,就可以随着受体细胞的繁殖而复制,由于细菌的繁殖速度非常快,在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。
4、目的基因的检测和表达
目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。受体细胞必须表现出特定的性状,才能说明目的基因完成了表达过程。
(2)常用重组质粒转染的方法有扩展阅读
重组DNA技术是指将一种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序,也称为分子克隆技术。因此,供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基本元件。
重组DNA技术使用的酶有限制性核酸内切酶、DNA连接酶。常用的载体有质粒载体、噬菌体载体、Ti质粒、人工染色体。
③ 重组质粒导入兔的成纤维细胞的方法
重组质粒导入兔的成纤维细胞的方法是显微注射法。迄今为止,显微注射技术是转基因动物中采用最多,也是最为有效的一种将目的基因导入动物细胞的方法。
④ 质粒的转换的方法有哪些质粒转化后如何筛选
转化的方法:最常用的是感受态法,包括热激和电转化等,转染不是转化,这是不同的概念。
转化后,可以根据质粒上带有的某种特殊基因的表达来鉴定菌落,最常用的有:抗药性基因的表达,比如质粒带有氨苄抗性基因,能在AMP平板上长的一般可以初步判断为转化成功的菌;还有就是显色筛选,比如质粒上的LacZ基因表达,间接促使添加了X-gal的培养基变蓝,绿色荧光蛋白基因表达后菌落发荧光等。
⑤ 将重组DNA导入细胞内有哪些方法它们的原理是什么
(1)将重组质粒导入原核细胞称转化,通常用氯化钙法使大肠杆菌细胞处于感受态,从而将外源DNA导入细胞。另一个常用方法是用脉冲高压电瞬间处理,使外源DNA高效导入细胞,称为电穿孔法。
(2)将重组体DNA包装成噬菌体,使外源基因导入宿主细胞称转导,在适宜条件下使转化率提高。
(3)将外源基因导入动物细胞常用方法有磷酸钙转染技术,电穿孔转染技术,脂质体载体法,DEAE-葡聚糖转染技术,显微注射法等。将外源基因导入植物细胞常用方法是用Ti质粒将外源基因导入植物的外植体,也可将植物细胞的细胞壁消化,再用将外源基因导入动物细胞常用方法将外源基因导入原生质体,再诱导产生细胞壁。还有一个方法,是用基因枪将外源DNA射入植物组织或细胞。
⑥ 质粒转化步骤
质粒的转化,满满干货
原理:在受体细胞经过化学试剂或者电击处理等方法处理后,受体细胞的膜通透性发生改变,质粒DNA或者以其为载体的重组DNA分子,进入到细菌体内而实现扩增。
感受态细胞:是指细胞自然或者经过诱导处于容易吸收外源DNA的一种生理状态。在基因工程中,用于转化的受体菌(Restriction-Modification 缺陷变异株,以防止对导入外源DNA进行切割)一般通过诱导的方式实现。主要原理就是通过处理使细胞的通透性变大,直观的说,使得细胞膜表面出现一些孔洞,便于外源基因或载体进入感受态细胞。由于细胞膜的流动性,这种孔洞会被细胞自身所修复。
质粒的转化主要包含
Ⅰ感受态细胞制备
Ⅱ质粒DNA转化
Ⅲ质粒DNA的提取
(Ⅰ)感受态细胞制备
1)从新活化的大肠杆菌(常用DH5a)平板上挑取一个单菌落,接种于3ml LB培养基的试管中,37℃振荡培养过夜。
2)将该菌悬液按照1:100转接到液体培养基中,100ml,37℃振荡扩大培养,2~3h。当培养液开始浑浊时,间段性测试OD600,在数值为0.3-0.5时停止培养。
3)培养好的菌液转移到离心管中,冰上放置20min,0℃-4℃离心10min(4000r/min)。
4)弃掉上清,管口倒置以便培养液弃除干净。
5)加入0.1mol/L冰冷的氯化钙溶液30ml,小心悬浮沉淀细胞,冰浴30min。(氯化钙的浓度和纯度非常重要,不同批次不同厂家的产品均可影响感受态转化率)
6)4℃离心10min(4000r/min)。
7)弃掉上清,用0.1mol/L氯化钙2ml冰浴悬浮细胞(冰上放置)片刻,感受态细胞制成。
8)可直接用于实验,4℃保存。也可分装长期保存,加入总体积15%的灭菌甘油,-70℃条件下保存。
(Ⅱ)质粒DNA的转化
1)取100ul新鲜制备的感受态细胞,加入质粒1ul DNA混匀,同时设置对照组(未加质粒,未加受体菌,已知具有转化活性的DNA)。
冷冻的感受态细胞要在冰上解冻,待管中最后一点冰融化后,迅即加入DNA. 解冻感受态细胞温度高于0℃,会降低转化效率。
2)冰浴30min,离心管放到42℃保温90s(不要摇动离心管)。冰浴时间短于30min ,可能影响转化率。然后迅速冰浴2min。
3)向离心管加800ulLB液体培养基,37℃振荡培养1h(150r/min)。37℃生长1小时能够对于细胞恢复和抗生素抗药性表达具有最佳效果。
4)取适当(50ul)的复苏细胞培养液,涂布在含抗性的选择性培养基上,将培养皿放置在37℃恒温培养箱中,正置30min。等菌液完全被培养基吸收后,倒置培养皿,在37℃恒温培养箱中,培养12~16h,出现菌落。
5)菌落结果:
① 无菌落
失败或者培养条件不充分
② 布满菌落,
呈苔样,失败。可能是抗生素浓度不够或失败。出现大菌斑,大多是由于霉菌污染所致
③ 布满菌落
浓度太高,失败
④ 出现菌落
符合要求
Ⅲ)质粒DNA的提取
质粒DNA的提取,由于其本身分子量小,一般采用碱裂解法提取。目前已研发出多种质粒提取试剂盒,实验操作简单,只需按照产品操作说明操作即可。不过对于其中主要试剂和作用的理解,能够避免实验过程中的一些问题,或者能够更好的解决问题。
各厂家提供的试剂盒中试剂不尽相同,一般的提取纯化试剂盒,主要包括以下试剂:
A. 细胞悬浮试剂: 主要作用是将菌体细胞悬浮起来。菌体悬浮不完全会导致裂解不完全,质粒的提取纯度和得率都会下降。通常需要在里面加入RNA酶(RNase A),RNA酶的作用很清楚,降解掉溶液中的RNA。通常选用Tris-HCl作为体系中pH稳定缓冲液。EDTA,金属离子螯合剂可以和细菌体内的金属离子结合而DNase的活性受到抑制。有的会有葡萄糖,可用来增加溶液粘度,保证菌体悬浮,延缓菌体沉淀时间。
B. 细胞裂解试剂:主要作用是裂解细胞,通过碱溶液的作用破坏细胞膜结构,使其双层膜结构改变,而导致细胞裂解。一般由一定浓度的NaOH和SDS组成。SDS的作用与后期中和过程中清除掉蛋白质等细胞杂质有关系。此步骤中需要注意的是,碱溶液的作用时间不能太长,也不可剧烈离心管,反之会导致碱破坏基因组DNA,导致同等大小的基因组DNA被提纯,造成污染。
C. 中和试剂:主要作用使中和掉细胞裂解试剂中的碱性物质,并去除掉其中的蛋白等杂质物质。组份有醋酸钾和醋酸,或者乙酸钾和冰乙酸。
D. 清洗Buffer: 主要是清洗掉多余的盐离子。DNA被试剂盒中的提取柱吸附之后,需要用wash buffer 洗脱掉多余的盐离子。主要成分有Tris-HCl和乙醇。需要注意的使乙醇对后续酶切和测序反应会有影响,因此在后续洗脱DNA前,必须完全清除柱子中的乙醇。
E. 洗脱Buffer: 主要作用就是洗脱硅胶柱上的DNA样品。
1.柱平衡:在柱中加入2ml的平衡buffer,通过重力的作用,使平衡buffer都流出。
2.细胞收获:对于高拷贝质粒(培养液中,>2µg DNA/mL),吸取1-3ml培养液,离心去上清;对于低拷贝质粒(培养液中,<2µg DNA/mL),吸取10-15ml培养液,离心去上清。
3. 细胞悬浮:加0.4mL的细胞悬浮液(containing RNase A)悬浮细胞,并使其混匀。
4. 细胞裂解:加入0.4mL细胞裂解液,通过上下颠倒带盖子管子5次使其轻轻混匀,不要涡旋,之后在室温下放置5min.
5. 中和:加入0.4mL的中和试剂,立即混合均匀。当大的细胞颗粒被处理后,可能会进行更剧烈的摇动。但是,不要涡旋!~12,000xg离心混合物10min. 如果是采用的4°离心,上清液需要恢复到室温,再加入到柱子中。
6. 装柱:吸取步骤5中的上清液到平衡柱中。让混合液通过重力的作用流出,弃掉流出液。
7. 柱子清洗:2.5 mL的Wash Buffer洗脱柱子量次。每次清洗让清洗液通过重力的作用流出,弃掉流出液
8. 质粒DNA洗脱:加入0.9mL的Elution Buffer。让Elution Buffer通过重力的作用流出。不要强行弄出里面的液体。
9. 质粒DNA沉淀:加入0.63mL异丙醇去析出,混匀,~12,000xg at/4°C离心30min。小心的去掉上清,之后风干10分钟
10. DNA纯化:将管子中的DNA溶解到TE buffer中。将这些溶液转移到新管中。
重组质粒鉴定的方法:
① 双酶切后跑电泳;直接DNA电泳可判断整个DNA重组质粒是否正确。② PCR(插入片段在2kb以下时),然后电泳。
③ 送公司测序(最为准确的鉴定方式)。
影响转化效率的因素:
① 细胞状态和细胞密度: 培养菌最好选用传代次数少,且保存于-70℃或者-20℃。不要使用经过多次转接或者保存于4℃环境中培养菌。细胞生长密度以刚进入对数其为最好,可通过检测培养液的OD600值来判断,密度过高或者不足,都会影响转化效率。通常DH5α菌株在OD600的值为0.5左右,细胞密度在5*107个/ml左右比较合适。密度过高或者不足均会影响转化效率。
② 质粒的质量和浓度:转化的质粒DNA中,超螺旋状态的质粒,转化效率最好。在一定浓度范围内,转化的效率与添加质粒的浓度成正比。不过在添加的质粒的量和体积过大的时候,转化效率也会降低。质粒的分子量越大,通常来说转化率也会降低。
③试剂的质量:转化过程中所用的试剂,如氯化钙的浓度和纯度非常重要,不同批次不同厂家的产品均可影响感受态转化率。
④防止杂菌和DNA污染:实验需要在无菌条件下进行,所用的仪器和试剂均需要灭菌处理,并防止在实验过程中引入其他污染。
⑤培养过程的条件:培养瓶中培养基的量关乎到菌体生长过程中的能量代谢。通常来说厌氧环境做出来的感受态的转化效率较低。建议500ml三角瓶液体培养基量不超过100ml, 250ml三角瓶液体培养基量不超过50ml. 培养基的pH值要适宜,接种前一般pH值在6.8-7.2,等培养结束后可以再测一下pH值最好在6.5以上(不低于6.0),表示菌体的代谢为有氧代谢,生长状态良好。培养基中的各种离子和温度,也对形成好的感受态有关系。
几种扩增常用感受态细胞:
① 普通骨架载体cDNA产品
DH5α:常用于质粒克隆,可用于蓝白斑筛选
TOP10:适用于高效的DNA克隆和质粒扩增,能够保证高拷贝质粒的稳定遗传。
TG1: 生长速度快,常用于噬菌体的制备,同时也可用于普通质粒的构建。
CopyCutter:适用于有毒克隆。
② 慢病毒载体质粒:
Stbl3: 是慢病毒载体系统推荐使用的菌株,可有效抑制长片段末端重复区的重组,降低错误重组的概率
Stable(NEB):可用于逆转录病毒/慢病毒载体系统扩增。
⑦ 细菌基因转移与重组的方式有哪些
细菌基因的转移与重组的方式有转化、转导、溶原性转换、接合。
1、转化:受体菌直接摄取供体菌游离的DNA段,从而获得新的遗传性状。
2、转导:以温和噬菌体为载体,将供体菌的遗传物质转移到受体菌中去,使受体菌获得新的遗传性状。
3、接合:是指细菌通过性菌毛将遗传物质(主要为质粒)从供体菌转移给受体菌,使受体菌获得新的遗传性状。
4、溶原性转换:是由于温和噬菌体的DNA(前噬菌体)整合到宿主菌的染色体DNA后,使细菌的基因型发生改变,从而获得新的遗传性状。
(7)常用重组质粒转染的方法有扩展阅读:
细菌基因的转移与重组属于细菌变异。细菌从外源取得DNA,并与自身染色体DNA进行重组,引起细菌原有基因组的改变,导致细菌遗传性状的改变。
细菌变异现象在临床上的实际意义:
1、诊断:应注意细菌的变异株,以免误诊,漏诊。
2、治疗:为提高抗菌药物疗效,防止耐药菌株的出现与扩散,在治疗前应先做药敏实验。
3、预防:用人工方法使病原出产生变异,减低毒力,保存免疫原性,制备减霉活疫苗,预防传染病。
⑧ 将重组质粒导入细菌的最常用方法是
不是 用氯化钙处理细胞壁(增强通透性)后可直接导入,过程非常简单。
显微注射最常用于用于动物细胞,植物可用农杆菌。