實驗原理:
平頭連接是將制備好的平頭載體和補平或削平的PCR產(chǎn)物直接進行連接。載體可用EcoR V或Sma I切成平頭;PCR產(chǎn)物純化后,可以在22℃用DNA聚合酶I作用30min(利用該酶所具有的3’→5’外切酶活性和5’→3’的聚合酶活性)。
如果要求不高,PCR產(chǎn)物也可不加處理。如果使用Stratagene公司的pfu DNA聚合酶或New England Biolabs公司的Vent DNA聚合酶,這兩種酶有5’→3’校對能力,擴增出來的PCR產(chǎn)物已經(jīng)是平頭,可以不作平端處理。平端連接的一個顯而易見的缺陷是連接效率低下,即使使用很高單位的連接酶,或在反應體系中加入PEG 8000,也只能很有限地提高效率。
通常情況下,PCR產(chǎn)物可直接與平端載體DNA進行連接,但其連接效率效低。因為Taq DNA聚合酶具有非模板依賴性末端轉移酶活性,能在兩6條 DNA鏈的3'末端加上一個多余的堿基,使合成的PCR產(chǎn)物成為3'突出一個堿基的DNA分子。
這種DNA分子的連接效率很低。由于PCR產(chǎn)物的效率通過較高,在采用大量T4 DNA連接酶并配以5-10u T4 RNA連接酶時,可顯著提高其連接效率。
對于較短PCR產(chǎn)物,用PUS19的HincⅡ位點進行克隆,以X-gal和IPTG篩選,常可得到足量重組子。另一種提高克隆效率的途徑是先用Klenow大片段或T4DNA聚合酶消去3'末端突出堿基將PCR產(chǎn)物變成平端DNA,然后再用平端連接法克隆PCR產(chǎn)物。
實驗步驟:
一、PCR反應
1. 依次混勻下列試劑
(1)H2O:35 μl
(2)10×PCR反應緩沖液:5 μl
(3)25 mmol/L MgCl2:4 μl
(4) 4種dNTP:4 μl
(5)上游引物(引物1):0.5 μl
(6)下游引物(引物2):0.5 μl
(7)模板DNA(約1 ng):0.5 μl
(8)混勻后離心5秒。
2. 將混合物在94℃下加熱5分鐘后冰冷,迅速離心數(shù)秒, 使管壁上液滴沉至管底,加入Taq DNA聚合酶(0.5 μl約2.5 U),混勻后稍離心,加入一滴礦物油覆蓋于反應混合物上。
3. 用94℃變性1分鐘,45℃退火1分鐘, 72℃延伸2分鐘, 循環(huán)35輪,進行PCR。最后一輪循環(huán)結束后, 于72℃下保溫10分鐘,使反應產(chǎn)物擴增充分。
二、電泳
取10 μl擴增產(chǎn)物用1%瓊脂糖凝膠進行電泳分析,檢查反應產(chǎn)物及長度。
三、PCR產(chǎn)物的純化
擴增的PCR產(chǎn)物如利用T-Vector進行克隆,可直接使用,如用平未端或粘性未端連接,往往需要將產(chǎn)物純化。
1. 酚/ lv仿法
(1)取反應產(chǎn)物加100 μl TE。
(2)加等體積lv仿混勻后用微型離心機10000 rpm離心15秒,用移液器將上層水相吸至新的小管中。這樣抽提一次, 可除去覆蓋在表面的礦物油。
(3)再用酚:lv仿:抽提二次,每次回收上層水相。
(4)在水相中加300 μl 95%乙醇,置-20℃下30 min沉淀。
(5)在小離心機上10000 rpm離心10 min,吸凈上清液。加入1 ml 70%乙醇,稍離后,吸凈上清液.重復洗滌沉淀2次。將沉淀溶于7 ml ddH2O 中,待用。
2. Wizard PCR DNA純化系統(tǒng)
Wizard PCR DNA純化系統(tǒng)可以快速、有效、可靠地提取PCR擴增液中的DNA,提純后的DNA可用于測序、標記、克隆等。 該系統(tǒng)中含有的試劑和柱子可供50次PCR產(chǎn)物的純化,試劑包括:50 ml Wizard PCR DNA純化樹脂、5 ml 直接提取緩沖液、50支 Wizard微型柱。
(1)吸取PCR反應液水相放于1.5 ml eppendorf管中。
(2)加100 ml直接提取緩沖液,渦旋混勻。
(3)加1 ml PCR DNA純化樹脂,1分鐘內(nèi)渦旋混合3次。
(4)取一次性注射器, 取出注塞,并使注射筒與Wizard微型柱連接,用移液槍將上述混合液加入注射筒中,并用注塞輕推,使混合物進入微型柱。
(5)將注射器與微型柱分開,取出注塞, 再將注射筒與微型柱相連,加入2 ml 80%異丙醇,對微型柱進行清洗。
(6)取出微型柱置于eppendorf管中,12 000 g離心20秒,以除去微型柱中的洗液。
(7)將微型柱放在一個新eppendorf管中,加50 μl TE或水,靜止1分鐘后,12 000 g離心20秒。
(8)丟棄微型柱,eppendorf管中的溶液即為純化DNA,存放于4℃或-20℃。
四、載體加dT尾
1. 將1 μg pUC19用SmaⅠ全酶切。
2. 在小管中按上述PCR反應,加入各種混合物,除將4 μl 4種dNTP改為4 μl 25 mM dTTP。
3. 加入1 μl(5U)的Taq DNA聚合酶在72℃下加熱2 h。
4. 按前面三中所述,用酚:lv仿:抽提二次。
5. 加入2倍體積 95%乙醇,在-20℃下沉淀1 h。
6、離心,用70%乙醇漂洗后,真空抽干,溶于10ml ddH2O中。
五、PCR產(chǎn)物與載體粘末端連接
1. 在7 ml PCR產(chǎn)物中加1 ml帶dT尾的pUC質(zhì)粒。
2. 加1 ml T4DNA連接酶,1 ml 10×連接緩中液,混勻,16℃連接過夜。
3. 取5 ml連接產(chǎn)物轉化感受態(tài)細胞并篩選重組子。
六、PCR產(chǎn)物3'突出端切平及平末端連接
1. 在50 ml的PCR產(chǎn)物中,直接加0.5 ml T4 DNA聚合酶混勻。
2. 37℃反應10分鐘后,70℃滅活10分鐘。
3. 用酚:lv仿抽提2次。
4. 乙醇沉淀。沉淀用70%乙醇漂洗后,真空抽干,溶于7 ml ddH2O中。
5. 質(zhì)粒用Smal 切開后,70℃ 15分鐘滅活酶,取1 ml (約0.1 mg)加入上述PCR產(chǎn)物中。加T4 DNA連接酶1 ml ,連接緩沖液1 ml 。
6. 取5 ml 連接產(chǎn)物轉化感受態(tài)細胞并篩選重組子。注意事項:
1. PCR反應液可直接用于連接,但最好對PCR產(chǎn)物純化后進行連接,既能去掉dNTP與ATP競爭連接酶又能濃縮PCR產(chǎn)物。
2. PCR非常靈敏, 操作應盡可能在無菌操作臺中進行。
3. 吸頭、離心管應高壓滅菌, 每次吸頭用畢應更換, 不要互相污染試劑。
4. 加試劑前, 應短促離心10秒鐘, 然后再打開管蓋, 以防手套污染試劑及管壁上的試劑污染吸頭側面。
5. 應設含除模板DNA所有其它成分的負對照。
6. 純化樹脂在使用前必須充分混勻。
7. PCR產(chǎn)物中礦物油應盡量吸去,否則會影響提取DNA的 產(chǎn)量。