分子克隆是一種用于創(chuàng)建在細菌或哺乳動物細胞中表達的 DNA 實驗工具的技術(shù), 分子克隆被定義為目標(biāo) DNA 序列的分離和擴增。
分子克隆實驗是一種將外源 DNA 片段插入能夠在宿主細胞中自主復(fù)制的載體的技術(shù)。 這種宿主細胞通常是一種細菌( 大腸桿菌 )。 插入 DNA 的多個拷貝的產(chǎn)生可用于多種目的。
基因調(diào)取及合成,分子克隆,cdna克隆服務(wù),輝駿生物自有細胞實驗平臺,克隆實驗包含:從細胞或組織中提取總DNA或總RNA后擴增出目的基因;通過化學(xué)合成的方法獲得目的DNA序列。交付產(chǎn)物:含目的基因的質(zhì)粒和和甘油菌,原始測序文件和拼接文件等,2-4周可得實驗周期短,實驗結(jié)果完美。
項目名稱 | 客戶提供 | 結(jié)果交付 | 實驗周期 | 價格 |
基因調(diào)取、合成 | 目標(biāo)基因序列 其他實驗要求 | 1、基因載體質(zhì)粒約3ug 4、實驗報告(全基因合成無報告) | 2-4周 |
要進行克隆實驗,需要幾種材料。 這些包括靶DNA、宿主生物、用于克隆的載體DNA、將外源DNA插入載體的方法、將體外修飾的DNA放入宿主細胞的方法,以及選擇和/或篩選細胞的方法攜帶插入的外源 DNA。
有三種類型的酶用于克隆。 這些包括限制性內(nèi)切酶、聚合酶、核酸酶、連接酶、激酶和磷酸酶。切割雙鏈 DNA 核酸 分子的識別位點處或附近稱為限制性位點 。
大多數(shù)插入的片段是由于用稱為限制酶的酶消化現(xiàn)有的 DNA 片段而產(chǎn)生的。結(jié)果,產(chǎn)生了約 100 個堿基對長度的短插入片段,這些短插入片段也可以在商業(yè)上合成為單鏈寡核苷酸,然后退火形成雙鏈片段。
聚合酶是催化 DNA 或 RNA 聚合物合成的酶,其序列與原始模板互補。DNA 核酸酶 的斷裂或裂解 磷酸二酯鍵 之間存在脫氧核糖 和 DNA 鏈主鏈中的磷酸殘基外切核酸酶是在 DNA 末端附近切割的核酸酶; 那些在 DNA 鏈 稱為 核酸內(nèi)切酶 。這些不需要用于切割的游離 DNA 末端, 一些酶具有這兩種活性。
連接酶形成磷酸二酯鍵以連接兩段 DNA; 他們利用的是在鎂離子存在下的三磷酸腺苷 (ATP)。 激酶從供體分子轉(zhuǎn)移磷酸基團,而磷酸酶催化磷酸殘基的去除。
起分子載體作用的 DNA 分子稱為載體。 它們將感興趣的 DNA 攜帶到宿主細胞中并促進其復(fù)制。 克隆中使用了三種類型的載體:
1、用于克隆 DNA 小片段的質(zhì)粒,大約 10 到 15 kb
2、噬菌體 gamma:用于克隆更大的 DNA 片段(~20kb)
3、粘粒:這些質(zhì)粒含有來自噬菌體 gamma 的 DNA 序列,用于克隆更大的片段(最長 45kb)
在分離目標(biāo) DNA 序列后,將該插入片段定位到載體質(zhì)粒以產(chǎn)生構(gòu)建體,該質(zhì)粒是可在細菌細胞如大腸桿菌中繁殖的雙鏈環(huán)狀 DNA 片段。 在實驗室中,載體通常是天然存在的質(zhì)粒的較小版本,具有以下幾個特征:
1、復(fù)制起點
2、報告基因,通常是耐藥基因
3、使 DNA 片段易于插入的獨特限制位點。 這些限制性位點通常聚集在多接頭區(qū)域或多個克隆位點中,這使研究人員能夠為多個插入片段選擇最方便的限制性酶組合。 限制性內(nèi)切酶可以在特定目標(biāo)處切割 DNA。 限制性內(nèi)切酶的選擇被認為是設(shè)計克隆策略時的關(guān)鍵步驟。 有幾個在一處切斷雙鏈 DNA,形成平端。 其他形式的限制酶允許在貓的位點有少量堿基突出。 這些被稱為互補的粘性末端,因為它們可以很容易地相互定位,從而提高了連接反應(yīng)的效率。 這隨后增加了成功克隆事件的機會。 對限制性內(nèi)切酶組合的深思熟慮可以控制插入片段的插入方向,這對許多應(yīng)用至關(guān)重要
分子克隆有四個基本步驟:
1、由于多個克隆位點的限制性消化導(dǎo)致載體線性化。
2、將所需或目標(biāo) DNA 片段連接到細菌質(zhì)粒中:連接是將 DNA 插入載體的方法。 連接反應(yīng)的要求包括兩個或多個 DNA 片段(鈍的或粘性的)、含有 ATP 的緩沖液和 DNA 連接酶
3、將此構(gòu)建體轉(zhuǎn)化為載體,如 大腸桿菌 :這是將體外修飾的 DNA 放入宿主細胞的方法。 在轉(zhuǎn)化過程中,細菌細胞會吸收裸露的 DNA 分子。 在此之后,細胞變得“有能力”,也就是說,可以接受 DNA 周期以實現(xiàn)這種細胞,然后用冰冷的氯化鈣處理并隨后進行熱休克。 平均 7 到10 8 每微克DNA -3 。 轉(zhuǎn)化效率定義為用于轉(zhuǎn)化細菌的每微克 DNA 的菌落形成單位 (CFU) 數(shù)。 在此之后,發(fā)生 DNA 電穿孔進入宿主細胞。 這是電場介導(dǎo)的膜透化的一種形式; 在存在 DNA 的情況下施加高強度電場。
4、篩選陽性連接事件的存在:這是一種選擇攜帶插入 DNA 的細胞的方法。 是指應(yīng)用促進攜帶載體或載體并插入的細胞生長的條件。 最常見的這些篩選方法包括選擇抗生素抗性、檢查營養(yǎng)需求、使用 β-半乳糖苷酶進行藍白選擇、非常特定類型的篩選,例如使用雜交。 篩選允許細胞生長并測試生成的克隆是否存在插入片段。
在典型的 DNA 克隆程序中,將感興趣的 DNA 片段(最常見的是所需的人類蛋白質(zhì))插入構(gòu)建體中。 這些 DNA 構(gòu)建體包括一個啟動子元件(啟動或關(guān)閉基因所需的 DNA 序列),它連接到報告基因或受啟動子控制的互補 DNA 序列。
報告基因是一種產(chǎn)生分子的基因,該分子在轉(zhuǎn)染后易于分析,該過程涉及將 DNA 或其他核酸引入真核細胞中,并可用作篩選成功轉(zhuǎn)染的標(biāo)志物。
總之,分子克隆涉及載體的制備,“轉(zhuǎn)化”是任何載體,通常是病毒或質(zhì)粒,用作載體將 DNA 序列攜帶到宿主細胞中,作為分子克隆程序的一部分。
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