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PCR可以擴增環(huán)狀質(zhì)粒,但需要注意的是,PCR擴增環(huán)狀質(zhì)粒的過程與擴增線性DNA有所不同,且擴增后的產(chǎn)物需要經(jīng)過進一步處理才能形成完整的環(huán)狀質(zhì)粒。以下是對這一問題的詳細解答: 一、PCR擴增環(huán)狀質(zhì)粒的原理環(huán)狀質(zhì)粒PCR構(gòu)建定點突變序列的基本原理是限制性內(nèi)切酶Dpn I特異性切割雙鏈DNA中甲基化序列Gm6ATC。從大腸桿菌中分離的質(zhì)粒已在體內(nèi)的內(nèi)源性Dam甲基化酶作用下被完全甲基化了,因而對Dpn I的切割敏感,半甲基化的DNA被Dpn I切割的效率較低。相反,用四種通用脫氧核糖核苷酸體外合成的DNA沒有甲基化,因而完全抵抗切割。在定點突變后,能用Dpn I降解剩余的甲基化了的野生型模板,從而富集體外合成的未甲基化DNA。 二、PCR擴增環(huán)狀質(zhì)粒的步驟- 質(zhì)粒DNA變性:將質(zhì)粒DNA溶于水中,加入NaOH和EDTA溶液,在37℃下孵育以變性質(zhì)粒DNA模板。
- DNA沉淀與收集:通過加入NaAc中和反應液,并用預冷的乙醇沉淀DNA。離心收集變性的質(zhì)粒DNA,并清洗沉淀后重新溶于水中。
- PCR擴增:以變性的質(zhì)粒DNA為模板,使用兩條寡苷酸和高保真聚合酶進行PCR擴增。經(jīng)過多輪熱循環(huán)后,全長雙鏈質(zhì)粒DNA以線性形式擴增,產(chǎn)生一種DNA雙鏈上帶缺口的突變質(zhì)粒。
- 瓊脂糖凝膠電泳檢查:擴增后,通過瓊脂糖凝膠電泳檢查靶DNA的擴增情況。
- DNA純化:用苯酚-氯仿抽提擴增產(chǎn)物兩次,乙醇沉淀收集DNA。
- DNA磷酸化:將DNA重新溶于噬菌體T4多核苷酸激酶緩沖液中,加入噬菌體T4多核苷酸激酶和ATP進行磷酸化反應。
- 連接反應:使用噬菌體T4 DNA連接酶將磷酸化的DNA進行連接反應,形成環(huán)狀閉合質(zhì)粒。
- Dpn I消化:加入Dpn I緩沖液和Dpn I限制性內(nèi)切酶,混勻后在37℃下孵育以消化剩余的甲基化模板DNA。
- 轉(zhuǎn)化與篩選:將消化產(chǎn)物轉(zhuǎn)化到大腸桿菌感受態(tài)細胞中,篩選突變體并通過序列分析進行確證。
三、注意事項- 保真度高的酶:對于較大的質(zhì)粒,建議使用保真度高的DNA聚合酶以減少錯誤率。
- 循環(huán)次數(shù):環(huán)狀質(zhì)粒PCR線性擴增應保持在較少循環(huán)次數(shù),以滿足條件必須使用相對大量的模板DNA。
- Dpn I酶的消化過程:如果擴增反應正常但突變體產(chǎn)量低,應懷疑Dpn I酶的消化過程,必要時可調(diào)整Dpn I的用量和消化時間。
- 質(zhì)粒的修復與提取:擴增后形成的帶缺口的環(huán)狀質(zhì)粒需要轉(zhuǎn)化到宿主中,由宿主細胞內(nèi)的酶自動修復缺口并形成完整的環(huán)狀質(zhì)粒。之后可以從宿主細胞中提取質(zhì)粒進行進一步的分析和應用。
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