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  • 發布時間:2019-08-09 15:45 原文鏈接: 基因定點突變stepbystep

    本貼先講最簡單的一個點的定點突變技術,其它較長片段的突變,刪除,插入技術以后會慢慢奉上:

    在做實驗之前,我們首先要搞清楚實驗的目的和實驗的原理。

    實驗的目的應該比較明確吧:就是要把自己的基因上面的一個堿基換成另外一個堿基。一般情況下我們會有幾種可能使我們需要這樣去做:
    第一:我們吊出來的基因有點突變,相信這可能是大家經常會遇到的問題。基因好不容易吊出來,并裝進了自己的載體,卻發現有一兩個堿基跟自己的預期序列或所有的公共數據庫不匹配,然后暴昏。
    大家實驗室里面還是用Taq酶為主吧,Pfu這樣的高保真酶大家應該用得不多吧,Taq酶的優點和缺點都很明顯:優點就是擴增效能強,缺點就是保真性差,其錯配機率是比較高的,相關數字忘了,大家可以去網上查那個數字,不過感覺如果是2000bp的基因,如果擴四五十個循環的話,很大機率會出現點突變,當然這也跟具體PCR體系里的Buffer有很大關系,詳細情況這里就不討論了。
    第二:要研究基因的功能,在基因上自己選定位置更換堿基的保守序列,或者改造成不同的亞型,總之就是要人工改造堿基序列符合自己的實驗需要,相信這也是那些研究基因的人經常的一種思路吧。

    對于第一種情況:我們首先要分析出現堿基不匹配的位置是不是重要的位置,如果不是很重要,大可不必管它,比如說是三聯密碼子的最后一位,堿基的改變并沒有引起相應氨基酸的改變,那么一般情況下也可以不去理它。另外,在NCBI上人類的基因的版本一直在變化,也就是說同一個基因有不同的版本,或者稱不同的亞型,其堿基序列有些許的差異,只要自己克隆出來的堿基序列與其中一個相匹配,一般也就可以不做定點突變了。如果有時間沒錢,那干脆重新PCR然后再克隆進自己的載體了,不過最好換個保真性好一點的酶如PFU,或者PCR循環數低一點,不過這些東西有時候也得靠運氣啦。實在不行的話再來做定點突變。
    對于第二種情況:這種情況下一般也就只能做定點突變了。

    接下來開始聊一聊定點突變的原理吧,那個Stratagene試劑盒!上面有一個說明書,說得好像很正規,不過上面好多都是什么ZL啊什么注意之類的話,看都不看,我們簡明扼要地只講實驗方面,通過設計引物,并利用PCR將模板擴增出來,然后去掉模板,剩下來的就是我們的PCR產物,在PCR產物上就已經把這個點變過來了,然后再轉化,篩選陽性克隆,再測序確定就行了。
    大家馬上就會想到幾個問題了:
    第一:引物怎么設計呢?
    第二:模板怎么去掉呢?
    第三:怎么拿到質粒呢?

    對于第一個問題:怎么設計引物?
    我只能講一些原則,并舉一些例子。
    引物設計的原則其它貼子上都有講,這里就不重復了:
    不過這種突變引物要加上一個原則:
    一般都是以要突變的堿基為中心,加上兩邊的一段序列,兩邊長度至少為11-12base pair。
    若兩邊引物太短了,很可能會造成突變實驗失敗,大家應該都知道,引物至少要11-12個base pair才能與模板搭上,而這種突變PCR要求兩邊都能與引物搭上,所以兩邊最好各設至少12個base pair,并且合成多一條反向互補的引物。
    這么說大家可能不是很清楚,那我就舉個例子吧:

    X71661.1 TATCAGGAGGAATTTGAGCACTTTCAACAAGAATTGGATAAAAAAAAAGAGGAATTCCAG 960
    現有序列 TATCAGGAGGAATTTGAGCACTTTCAACAAGAATTGGATAAAAAAAAAGAGGAATTCCAG 924
    *********************************************** ************
    |------>deletion 

    X71661.1 AAGGGCCACCCCGACCTCCAAGGGCAGCCTGCGGAGGAAATATTTGAGAGTGTAGGAGAT 1020
    現有序列 AAGGGCCACCCCGACCTCCAAGGGCAGCCTGCGGAGGAAATATTTGAGAGTGTAGGAGAT 984
    ************************************************************
    (上面為目的序列,下面為現有序列:我們發現有一個A堿基的缺失,其直接結果是在表達蛋白時后面的氨基酸全部錯配)

    我們以它為中心設計引物:兩邊各至少12個堿基,左邊由于含有較多的A造成引物GC%含量過低,故拉長引物使GC%含量不至過低,也使引物退火溫度升高。

    故合成引物CAACAAGAATTGGATAAAAAAAAAGAGGAATTCCAGAAG
    并合成反向互補引物CTTCTGGAATTCCTCTTTTTTTTTATCCAATTCTTGTTG
    其實也不一定要反向互補序列,只要反向引物也是兩邊都有大于12個堿基,同時符合引物設計的原則就行了。
    引物合成公司有很多家,大家可以去尋找,不同廠家的引物在價錢質量上有一些差別,不過價錢一般都是一塊多一個堿基,合成時間約為一周。
    這樣的結果是PCR時把整個質粒都給擴出來了,得到的PCR產物是一條鏈完整,另一鏈有缺刻的PCR產物

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