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2023-11-18
实验六PCR产物的TA克隆
1.实验目的
掌握通过TA连接克隆PCR产物的原理和方法。
2.实验原理
由于PCR的方法扩增所得目的基因并不清楚其DNA序列,因此,通常要通过TA克隆的方法,将扩增得到的目的基因重组到T-载体中,再通过测序获取DNA序列。在PCR过程中,根据所用DNA聚合酶不同,分为2种情况:①使用Taq酶,PCR扩增结束后,加上72℃10分钟一个过程,Taq酶可以在扩增产物的3’末端加上A,因此PCR产物纯化后可以和T载体直接连接。②使用高保真DNA聚合酶,如pfu酶,由于其不能在扩增产物的3’末端加A,得到的DNA序列为钝端。因此,需要在回收纯化后进行加A过程,通常是以PCR回收产物为模板,加上一定量的普通Taq酶和反应液,加入dATP(或dNTP),72℃10分钟,然后将加A后的产物用于TA连接。
pMD18-T Vector是一种高效克隆PCR产物(TA Cloning)的专用载体。它是由TaKaRa公司独自研发,从pUC18载体改建而成。在pUC18载体多克隆位点中的XbaI和SalI识别位点之间插入EcoR V识别位点,用EcoR V进行酶切后,再在两侧的3'端添加“T”而成。因大部分耐热DNA聚合酶反应时都有在PCR产物的3'末端添加一个“A”的特性,所以使用本品可大大提高PCR产物的连接、克隆效率。本品是以最为常用的pUC18载体为基础研制而成,所以它具有与pUC18载体完全相同的功能。此外,本品中的高效连接液Ligation Solution I可以在极短的时间内(30分钟至1小时)完成连接反应,大大地方便了实验操作。另外,本制品中还含有ControlInsert(500bp),可用作对照。
用途:克隆PCR产物。对克隆后的PCR产物用M13 Primers进行DNA测序。α互补和蓝白筛选原理:许多载体(包括pMD18-T)都具有一段大肠杆菌β半乳糖苷酶的启动子和编码其N端氨基酸(α肽链)的片段基因。宿主具有编码β半乳糖苷酶的C端基因。当二者产物组合在一起,就具有活性酶特点,此现象称为α互补。由α互补形成的具有功能活性的β半乳糖苷酶,可用X-gal显色测定,它能将无色的化合物X-gal切割成半乳糖和蓝色底物。当外源DNA片断插入到多克隆位点后,就会破坏α肽链的阅读框,从而不能合成与受体菌内的β半乳糖苷酶相互补的活性α肽链,从而导致不能形成有活性的β半乳糖苷酶,因此含有重组质粒载体的克隆往往是白色的,而没有插入外源片段的则是蓝色的。
3.实验试剂
(1)pMD18-TVector试剂盒,或自己PCR扩增回收纯化的片段。
(2)T4DNA连接酶
(3)IPTG,200mg/ml,过滤除菌。
(4)X-gal,20mg/ml的X-gal溶于二甲基甲酰胺,避光保存。
(5)LB培养基等.
4.实验步骤
(1)在微型离心管中加入下面成分,总体积10μl。
表1-3 实验成分表
﹡取0.5μl进行实验也可得到满意的结果。实际操作时,可按实验需要使用适量的T载体。(www.chuimin.cn)
(2)16℃反应30分钟(过夜反应也不影响连接效率)。
(3)全量(10μl)转化至JM109感受态细胞(100μl)中。
(4)在含有40μl20mg/ml的X-Gal、4μl200mg/ml的IPTG、50~100μg/ml Amp的L-琼脂平板培养基上培养,形成单菌落。计数白色、蓝色菌落。
(5)挑选白色菌落,使用PCR法确认T载体中插入片段的长度大小。
5.注意事项
(1)Ligation Solution I于冰中融解。
(2)在进行克隆时,Vector DNA和Insert DNA的摩尔比一般为:1∶2~10。
(3)克隆时使用的InsertDNA片段(PCR产物)尽量进行切胶回收纯化,PCR产物中的短片段DNA(甚至是电泳也无法确认的非特异性小片段)、残存引物等杂质都会影响TA克隆的效率。
(4)按照本实验操作进行连接后,直接进行转化时的连接液不要超过20μl。当进行转化的DNA用量较大或准备进行电转化时,需对连接液进行乙醇沉淀,纯化DNA后再进行转化。
(5)连接反应请在16℃下进行,温度升高(>26℃)较难形成环状DNA。
(6)连接效率偏低时,可适当延长连接时间至数小时。
(7)感受态细胞可使用适合于pUC系列载体的感受态细胞,如:JM109,DH5a等。
6.思考题
(1)怎样提高pMD18-T Vector的克隆效率?
(2)PCR产物难以插入载体,为什么?
(3)转化后的菌落全为蓝色(或淡蓝色),为什么?
(4)插入的PCR产物进行测序时,可使用何种引物?
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