酵母双杂(共转)
酵母双杂技术的原理和应用
酵母双杂技术的原理和应用一、酵母双杂技术的原理酵母双杂技术是一种重要的基因工程技术,其原理主要包括以下几个方面:1.酵母双杂技术的基本原理:酵母双杂技术基于酵母细胞中的两种杂交酵母菌株,一种包含目标酵母蛋白的报告基因,另一种包含潜在的酵母互补DNA库。
通过把这两个酵母菌株共同培养在含有特定酵母蛋白诱导剂的培养基中,使得目标酵母蛋白和潜在互补DNA库中的DNA相互作用,从而筛选出与目标蛋白相互作用的DNA序列。
2.双杂交酵母菌株的构建:首先需要构建含有目标酵母蛋白的报告基因表达酵母菌株,该菌株会在酵母细胞中表达目标蛋白。
同时,还需要构建潜在酵母互补DNA库,该库中含有大量酵母基因组DNA片段的克隆。
3.酵母菌株的培养和筛选:将目标蛋白报告基因酵母菌株和酵母互补DNA库菌株共同培养在含有诱导剂的培养基中,诱导目标蛋白和潜在互补DNA库中的DNA发生相互作用。
然后利用适当的筛选方法,如抗生素抗性筛选或含有荧光素底物的筛选,筛选出与目标蛋白相互作用的克隆。
二、酵母双杂技术的应用酵母双杂技术广泛应用于生物医药、生物学研究等领域,具有多个重要的应用方面:1.蛋白相互作用的研究:通过酵母双杂技术,可以快速筛选出与目标蛋白相互作用的DNA序列,从而深入研究蛋白相互作用的机制和功能。
这对于揭示生物体内复杂蛋白相互作用网络、研究疾病相关蛋白相互作用具有重要意义。
2.新药靶点的发现:通过酵母双杂技术,可以筛选出与药物分子相互作用的蛋白,从而为新药靶点的发现提供候选蛋白。
这对于药物研发和临床治疗具有重要意义。
3.基因功能研究:通过酵母双杂技术,可以筛选出与目标基因相互作用的蛋白,从而推断目标基因的功能。
这有助于揭示基因的调控机制和功能。
4.疾病相关基因的筛选:通过酵母双杂技术,可以筛选出与疾病相关的基因,从而对疾病的发生机制和治疗提供有价值的信息。
5.基因治疗的研究:通过酵母双杂技术,可以筛选出与治疗目标相关的蛋白或基因,从而为基因治疗的研究提供候选靶点或治疗策略。
酵母双杂交操作步骤(中文翻译)
(酵母菌储存在-70℃中,引物和质粒DNA储存在-20℃中)概念:1. 次序转化:指的是先将一种质粒转化进酵母中(常是DNA-BD/bait plasmid),在选择培养基中选择出阳性克隆,之后再将另外一个质粒(AD fusion library)转化进去。
优点:就是比共转化使用更少的质粒DNA,也就是节约质粒DNA。
2. 共同转化:将两种质粒一起转化进酵母中。
优点:比次序转化更容易操作。
pGBKT7----的选择物是:kanamycin(卡那霉素)?pGADT7----的选择物是:ampicillin (氨苄西林) ?各种SD培养基:1) SD/-ade(腺嘌呤)/-leu(亮氨酸)/-trp(色氨酸)/-his(组氨酸)(1000 ml)(?“四缺”)酵母氮源(YNB):6.7g ;-ade/-leu/-trp/-his DO supplement 0.60g (购买来就配好的);葡萄糖 20g (即2%)2) SD/-leu/-trp/-his (1000 ml)酵母氮源(YNB):6.7g ;-leu/-trp/-his DO supplement 0.62g ; (购买来就配好的)葡萄糖 20g. (即2%)3) SD/-leu/-trp (1000 ml) (?“二缺”)酵母氮源(YNB):6.7g ;-ade/-leu/-trp/-his DO supplement 0.64g (购买来就配好的);葡萄糖 20g (即2%)4) SD/-leu (1000 ml)酵母氮源(YNB):6.7g ;-leu DO supplement 0.69g ; (购买来就配好的)葡萄糖 20g (即2%)5) SD/-trp (1000 ml)酵母氮源(YNB):6.7g ;-ade/-leu/-trp/-his DO supplement 0.74g ; (购买来就配好的)葡萄糖 20g (即2%)注意:YNB有两种,一种含有硫酸胺,另外一种不含硫酸胺。
酵母双杂实验操作手册和注意事项
酵母双杂(Yeast two-hybrid)实验操作手册和注意事项一. 酵母双杂的原理1989年,Song和Field建立了第一个基于酵母的细胞内检测蛋白间相互作用的遗传系统。
很多真核生物的位点特异转录激活因子通常具有两个可分割开的结构域,即DNA特异结合域(DNA-binding domain,BD)与转录激活域(Transcriptional activation domain ,AD)。
这两个结构域各具功能,互不影响。
但一个完整的激活特定基因表达的激活因子必须同时含有这两个结构域,否则无法完成激活功能。
不同来源激活因子的BD区与AD结合后则特异地激活被BD结合的基因表达。
基于这个原理,可将两个待测蛋白分别与这两个结构域建成融合蛋白,并共表达于同一个酵母细胞内。
如果两个待测蛋白间能发生相互作用,就会通过待测蛋白的桥梁作用使AD与BD形成一个完整的转录激活因子并激活相应的报告基因表达。
通过对报告基因表型的测定可以很容易地知道待测蛋白分子间是否发生了相互作用。
酵母双杂交系统由三个部分组成:(1)与BD融合的蛋白表达载体,被表达的蛋白称诱饵蛋白(bait)。
(2)与AD融合的蛋白表达载体,被其表达的蛋白称靶蛋白(prey)。
(3)带有一个或多个报告基因的宿主菌株。
常用的报告基因有HIS3,URA3,LacZ和ADE2等。
而菌株则具有相应的缺陷型。
双杂交质粒上分别带有不同的抗性基因和营养标记基因。
这些有利于实验后期杂交质粒的鉴定与分离。
根据目前通用的系统中BD来源的不同主要分为GAL4系统和LexA系统。
后者因其BD来源于原核生物,在真核生物内缺少同源性,因此可以减少假阳性的出现。
二.所用的载体及相关信息1. pGBKT7载体的图谱和相关信息The pGBKT7 vector expresses proteins fused to amino acids 1–147 of the GAL4 DNA binding domain (DNA-BD). In yeast, fusion proteins are expressed at high levels from the constitutive ADH1promoter (PADH1); transcription is terminated by the T7 and ADH1 transcription termination signals(TT7 & ADH1). pGBKT7 also contains the T7 promoter, a c-Myc epitope tag, and a MCS. pGBKT7replicates autonomously in both E. coli and S. cerevisiae from the pUC and 2 m ori, respectively. Thevector carries the Kan r for selection in E. coli and the TRP1 nutritional marker for selection in yeast.Yeast strains containing pGBKT7 exhibit a higher transformation efficiency than strains carrying other DNA-BD domain vectors (1).b. pGADT7载体的图谱和相关信息pGADT7-T encodes a fusion of the SV40 large T-antigen (a.a. 86–708) and the GAL4 AD (a.a. 768–881). The SV40 large T DNA (GenBank LocusSV4CG) was derived from a plasmid referenced in Li & Fields (1993) and was cloned into pGADT7 using the EcoR I and Xho I sites. pGADT7-T has not been sequenced.三.实验主要流程A.需要准备的药品和设备1.两种酵母菌种(AH109,Y187)2.酵母培养所需的药品: Yeast nitrogen base without amino acidsAgar (for plates only)sterile 10×Dropout Solution单缺-T,-L(clontech公司)二缺-T/-L (clontech公司)四缺-T/-L/-Ade/-His(clontech公司)3.酵母转化所需的药品: 10×TE buffer10×LiAc40%PEGcarrier DNA4.酵母显色所需要的药品: x- -GAL5.其他仪器设备: 30℃恒温培养箱30℃摇床.水浴锅分光光度计B.DNA-BD和DN-AD fusion protein 载体的分别构建。
酵母双杂交操作步骤
(酵母菌储存在-70℃中,引物和质粒DNA储存在-20℃中)概念:1. 次序转化:指的是先将一种质粒转化进酵母中(常是DNA-BD/bait plasmid),在选择培养基中选择出阳性克隆,之后再将另外一个质粒(AD fusion library)转化进去。
优点:就是比共转化使用更少的质粒DNA,也就是节约质粒DNA。
2. 共同转化:将两种质粒一起转化进酵母中。
优点:比次序转化更容易操作。
pGBKT7----的选择物是:kanamycin(卡那霉素)pGADT7----的选择物是:ampicillin (氨苄西林)各种SD培养基:1)SD/-ade(腺嘌呤)/-leu(亮氨酸)/-trp(色氨酸)/-his (组氨酸)(1000 ml)(“四缺”)酵母氮源(YNB): ;-ade/-leu/-trp/-his DO supplement 0.60g (购买来就配好的) ;葡萄糖20g (即2%)2)SD/-leu/-trp/-his (1000 ml)酵母氮源(YNB): ;-leu/-trp/-his DO supplement 0.62g ; (购买来就配好的)葡萄糖 20g. (即2%)3)SD/-leu/-trp (1000 ml) (“二缺”)酵母氮源(YNB): ;-ade/-leu/-trp/-his DO supplement 0.64g (购买来就配好的);葡萄糖 20g (即2%)4)SD/-leu (1000 ml)酵母氮源(YNB): ;-leu DO supplement 0.69g ; (购买来就配好的)葡萄糖 20g (即2%)5)SD/-trp (1000 ml)酵母氮源(YNB): ;-ade/-leu/-trp/-his DO supplement 0.74g ; (购买来就配好的)葡萄糖 20g (即2%)注意:YNB有两种,一种含有硫酸胺,另外一种不含硫酸胺。
酵母双杂交技术原理
酵母双杂交技术原理
酵母双杂交技术是一种DNA定向克隆的分子生物学技术,又称为抗性转移技术。
它利用细胞壁抗生素的抗性性质作为分子生物学过程的引物,分子生物学的原理是利用噬菌体感染酵母的策略,将目标DNA 片段转移到仅有两种抗性的酵母菌中去。
具体的操作步骤如下:首先制备携带乙醇容抗体型剂量胞壁抗生素的噬菌体,再将酵母菌与这些抗生素装载的噬菌体混合放置,此时目标DNA会受到噬菌体的选择性感染,而不会感染来源酵母菌,进而将目标DNA进行吸收,最后再使酵母双向繁殖,最终形成携带抗性基因的酵母菌。
酵母双杂交系统步骤
酵母双杂交系统的步骤酵母双杂交法的原理:典型的真核生物转录因子,如GAL4、GCN4、等都含有二个不同的结构域:DNA结合结构域和转录激活结构域。
前者可识别DNA上的特异序列,并使转录激活结构域定位于所调节的基因的上游,转录激活结构域可同转录复合体的其他成分作用,启动它所调节的基因的转录。
酵母双杂交法的步骤:1. 阳性克隆的筛选2. 用质粒自然分选法筛除只含有AD-文库杂合子的克隆3. 酵母杂合试验确定真阳性克隆4. 阳性克隆的进一步筛选和确证5. 对双杂交系统阳性结果的进一步研究6. 阳性克隆的筛选7. 用质粒自然分选法(Natural Segregation)筛除只含有AD-文库杂合子的克隆8. 酵母杂合试验(Yeast Mating)确定真阳性克隆9. 阳性克隆的进一步筛选和确证扩展资料:酵母双杂交系统能在体内测定蛋白质的结合作用,具有高度敏感性。
主要是由于:1、采用高拷贝和强启动子的表达载体使杂合蛋白过量表达。
2、信号测定是在自然平衡浓度条件下进行,而如免疫共沉淀等物理方法为达到此条件需进行多次洗涤,降低了信号强度。
3、杂交蛋白间稳定度可被激活结构域和结合结构域结合形成转录起始复合物而增强,后者又与启动子DNA结合,此三元复合体使其中各组分的结合趋于稳定。
4、通过mRNA产生多种稳定的酶使信号放大。
同时,酵母表型,X-Gal及HIS3蛋白表达等检测方法均很敏感。
在研究蛋白质的结构功能特点、作用方式过程中,有时还要通过突变、加抑制剂等手段破坏蛋白质间的相互作用。
针对实际工作中的这种需要,Vidal等人发展了所谓的逆双杂交系统(reverse two-hybrid system)。
这项技术的关键是报道基因URA3的引入。
URA3基因在这里起到了反选择的作用,它编码的酶是尿嘧啶合成的关键酶。
TAKARA酵母双杂交实验步骤
酵母双杂交实验方法一)酵母感受态细胞的制备1. 于YPDA平板上划线培养酵母Y2H Gold菌株,30℃培养约3d;2. 挑取单菌落(2-3mm)接种于YPDA液体培养基中,30℃、250rpm摇培8-12h;3. 接种0.5μL至5mL YPDA液体培养基中(1:1W的接种比例),30℃、250rpm 摇培至OD600 = 0.15~0.3(16-20h);4. 700g离心5min,弃上清后用10mL YPDA(2倍体积)重悬;5. 30℃、230rpm摇培至OD600 = 0.4~0.5(3-5h);6. 将10mL菌液分装成2管5mL,700g离心5min,用3mL ddH2O重悬(0.6倍体积);7. 700g离心5min,用150μL 1.1×TE/LiAc重悬(0.05倍体积);8. 转移至1.5mL离心管后,高速离心15s;9. 用60μL 1.1×TE/LiAc重悬(0.02倍体积)。
二)酵母感受态转化方法1. 感受态细胞转化体系:感受态细胞50μLYeastmaker Carrier DNA(10ng/μL)5μL质粒DNA 100ng**共转化时,prey的质粒DNA量两倍于bait于50μL酵母感受态细胞中依次加入5μL Carrier DNA、100ng 质粒DNA,共转化时,猎物蛋白(未知蛋白)质粒DNA量为诱饵蛋白的2倍。
2. 混匀后加入500μL PEG/LiAc,30℃孵育30min,每10min轻微混匀;3. 加入20μL DMSO,42℃水浴15min,每5min轻微混匀;4. 10000rpm离心15s,用1mL YPD Plus重悬;5. 10000rpm离心15s,用1mL 0.9% NaCl重悬;6. 涂布于二缺培养基,30℃培养。
酵母双杂交原理及步骤
酵母双杂交原理及步骤以酵母双杂交原理及步骤为标题,本文将探讨酵母双杂交的原理和步骤。
酵母双杂交是一种常用的分子生物学技术,用于研究蛋白质相互作用、信号转导和基因调控等生物学过程。
酵母双杂交是一种基于酵母菌的遗传系统的实验方法,通过检测两个蛋白质是否相互作用,从而揭示它们之间的相互作用关系。
这种方法的核心原理是将两个感兴趣的蛋白质分别与DNA结合域和激活域相连,当这两个蛋白质相互作用时,DNA结合域和激活域会靠近,从而激活报告基因的表达。
酵母双杂交实验的步骤如下:1. 构建融合基因:首先需要选取两个感兴趣的蛋白质,并将它们的编码序列分别克隆到酵母双杂交载体的DNA结合域和激活域上。
DNA结合域和激活域是两个功能区域,当两个蛋白质相互作用时,这两个功能区域会靠近并激活报告基因的表达。
2. 转化酵母菌:将构建好的酵母双杂交载体导入酵母菌中。
酵母菌是双杂交实验中常用的宿主,因为它具有简单的遗传系统和易于生长的特点。
3. 筛选阳性克隆:将转化后的酵母菌分别接种在缺失报告基因所需的营养物的培养基上。
只有当两个蛋白质相互作用时,DNA结合域和激活域才能靠近并激活报告基因的表达,从而使酵母菌能够在缺失营养物的培养基上生长。
4. 验证相互作用:通过进一步的实验证实阳性克隆的相互作用。
常用的方法包括酵母菌营养物补充实验、酵母菌生长曲线分析和蛋白质互聚实验等。
酵母双杂交技术的优点在于它能够直接在真核细胞中研究蛋白质相互作用,同时具有灵敏度高、结果可靠、重复性好等特点。
然而,也需要注意到酵母双杂交实验存在一定的局限性,如假阳性和假阴性结果的可能性,以及蛋白质结构和功能的局限性等。
酵母双杂交是一种常用的分子生物学技术,通过构建融合基因、转化酵母菌、筛选阳性克隆和验证相互作用等步骤,可以研究蛋白质相互作用等生物学过程。
在实际应用中,需要综合考虑实验设计、阳性和阴性对照、验证方法等因素,以确保实验结果的准确性和可靠性。
酵母双杂交实验原理
酵母双杂交实验是一种用于研究蛋白质之间相互作用的实验方法,它基于真核生物调控转录起始过程的机制。
酵母双杂交实验主要通过检测两个蛋白质在酵母细胞中的相互作用,从而揭示它们在生物体内的功能和相互作用。
酵母双杂交实验原理如下:
1. 构建重组质粒:首先,将目标蛋白质的表达载体与酵母双杂交系统中的启动子、激活子等调控元件进行重组,得到重组质粒。
2. 转化酵母细胞:将重组质粒转化到酵母细胞中,使目标蛋白质在酵母细胞中表达。
3. 筛选融合蛋白:利用选择性培养基,筛选出成功表达目标蛋白质的酵母细胞。
4. 鉴定蛋白质互作:将筛选出的酵母细胞进行混合、共培养,观察转录激活效应。
如果两个蛋白质之间存在相互作用,它们会结合在一起,形成完整的转录激活因子,从而激活报告基因的转录。
通过检测报告基因的表达水平,可以判断蛋白质之间是否发生相互作用以及作用强度。
5. 结果分析:根据实验结果,分析蛋白质之间的相互作用,进一步研究它们在生物体内的功能和调控机制。
目前常用的酵母双杂交系统有LexA系统和Gal4系统两种。
LexA系统基于原核蛋白LexA的DNA结合域和转录激活域,而Gal4系统则利用了酵母转录激活因子GAL4的DNA结合域和转录激活域。
这两种系统在实验操作和应用范围上略有不同,但均具有较高的灵敏度和特异性。
TAKARA酵母双杂交实验步骤
酵母双杂交实验方法一)酵母感受态细胞的制备1. 于YPDA平板上划线培养酵母Y2H Gold菌株,30℃培养约3d;2. 挑取单菌落(2-3mm)接种于YPDA液体培养基中,30℃、250rpm摇培8-12h;3. 接种0.5μL至5mL YPDA液体培养基中(1:1W的接种比例),30℃、250rpm 摇培至OD600 = 0.15~0.3(16-20h);4. 700g离心5min,弃上清后用10mL YPDA(2倍体积)重悬;5. 30℃、230rpm摇培至OD600 = 0.4~0.5(3-5h);6. 将10mL菌液分装成2管5mL,700g离心5min,用3mL ddH2O重悬(0.6倍体积);7. 700g离心5min,用150μL 1.1×TE/LiAc重悬(0.05倍体积);8. 转移至1.5mL离心管后,高速离心15s;9. 用60μL 1.1×TE/LiAc重悬(0.02倍体积)。
二)酵母感受态转化方法1. 感受态细胞转化体系:感受态细胞50μLYeastmaker Carrier DNA(10ng/μL)5μL质粒DNA 100ng**共转化时,prey的质粒DNA量两倍于bait于50μL酵母感受态细胞中依次加入5μL Carrier DNA、100ng 质粒DNA,共转化时,猎物蛋白(未知蛋白)质粒DNA量为诱饵蛋白的2倍。
2. 混匀后加入500μL PEG/LiAc,30℃孵育30min,每10min轻微混匀;3. 加入20μL DMSO,42℃水浴15min,每5min轻微混匀;4. 10000rpm离心15s,用1mL YPD Plus重悬;5. 10000rpm离心15s,用1mL 0.9% NaCl重悬;6. 涂布于二缺培养基,30℃培养。
酵母双杂交实验原理及具体步骤
酵母双杂交原理:酵母双杂交(Yeast two-hybrid,Y2H)是一种常用的蛋白质相互作用研究技术,用于检测蛋白质间的物理相互作用关系。
其原理基于转录因子的两个功能域的可拆分性。
①转录因子可拆分性:构建酵母诱饵(bait)和猎物(prey)表达载体:将目标蛋白分别将其编码序列分别克隆到两个表达载体中。
其中,诱饵载体通常包含一个“催化域”(activation domain,AD),用于连接目标蛋白和转录激活子域;猎物载体通常包含一个“DNA结合域”(DNA binding domain,BD),与转录因子的靶位点序列结合。
通过将目标蛋白的相互作用引入到转录因子中,可以重新组装功能域并激活报告基因表达。
②目标蛋白的诱饵和猎物构建:将目标蛋白分别克隆到诱饵载体和猎物载体中。
诱饵载体中的目标蛋白与BD结合,形成诱饵蛋白-BD复合物;猎物载体中的目标蛋白与AD结合,形成猎物蛋白-AD复合物。
③互补的转录因子和报告基因:将诱饵和猎物载体转化到同一酵母细胞中,诱饵蛋白与猎物蛋白发生相互作用后,诱饵蛋白的BD域与猎物蛋白的AD域重新组装为完整的转录因子。
该转录因子能够结合到特定的报告基因启动子上,激活报告基因的表达。
④报告基因表达和筛选:通过培养在所选的选择性培养基上,只有发生了特定蛋白相互作用的酵母细胞才能生长。
选择性培养基可能缺乏某些必需营养物质,当酵母菌株与目标蛋白质发生相互作用时,新的遗传特征和功能产物的表达则能够弥补酵母细胞在选择性培养基上的缺陷。
例如,当使用缺乏组氨酸(histidine)的培养基时,只有酵母菌株表达了完整的转录因子,才能够合成组氨酸并正常生长。
⑤结果验证:据此可以筛选出具有蛋白相互作用的酵母突变株。
验证通常通过进一步的亲和试验(如共免疫沉淀)或其他技术(如荧光共定位)来确认蛋白质相互作用的可靠性。
总体来说,酵母双杂交实验通过利用转录因子可拆分性的原理来检测蛋白质的相互作用。
请详述酵母双杂交的基本原理和具体操作步骤。
请详述酵母双杂交的基本原理和具体操作步骤。
酵母双杂交是一种常用的实验技术,用于研究蛋白质相互作用和基因功能。
酵母双杂交的基本原理是利用酵母细胞中的转录激活因子来检测两个蛋白质相互作用。
该技术基于转录激活因子在酵母细胞中诱导报告基因表达的原理。
核心思想是将需要检测
相互作用的两个蛋白质分别与两个互补的转录激活因子结合,从而使这两个转录激活因子
相互结合并激活报告基因的表达。
具体操作步骤如下:
1. 构建酵母双杂交载体:
- 选择一个载体,将一种转录激活因子的DNA序列插入该载体中的启动子和报告基因
之间,构建转录激活因子的融合蛋白。
- 在另一个载体上将另一种转录激活因子的DNA序列插入该载体中的启动子和报告基
因之间。
2. 转化酵母细胞:
- 将上述构建好的双杂交载体分别转化进酵母细胞中。
这一步骤常用的方法有直接转化、化学转化或电击转化。
- 在转化后,将酵母细胞培养至适当的条件,以使其能够自我复制并表达融合蛋白。
3. 鉴定蛋白相互作用:
- 将转化后得到的酵母细胞分别进行孵育和培养。
- 如果两个融合蛋白能够相互结合,其结合后的转录激活因子能激活报告基因的表达,则酵母细胞会在选择性培养基上生长,形成菌落。
- 将生成的菌落进行筛选和鉴定,确定其是否存在转录激活作用。
常用的方法有β-
半乳糖苷酶报告基因检测、荧光素酶报告基因检测等。
通过上述酵母双杂交的基本原理和具体操作步骤,可以很方便地研究蛋白质相互作用
和基因功能。
酵母双杂交名词解释
酵母双杂交名词解释酵母双杂交名词解释酵母双杂交是基因学领域的研究方法之一,其主要是通过两种不同类型的酵母菌之间的交配达到检测基因交互作用的目的。
在酵母双杂交中,每个基因都被分别连接到酿酒酵母中唯一的两个分子,利用蛋白质交互作用而使得两种酵母菌互相连接并产生可观测的效果。
本文将按类别对酵母双杂交进行详细解释。
1. 酵母:酵母是一类单细胞真菌,研究人员可以利用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)作为模式生物进行基因研究。
酵母具有许多极其有用的特性,比如其遗传可重复性很高,因此研究人员可以利用酵母来进行基于DNA的研究。
2. 双杂交:双杂交是指一种检测蛋白质相互作用的方法。
该方法通过在酵母的细胞内部形成蛋白质复合物,而使蛋白质相互作用的结果在酵母细胞内可观测到,从而达到检测蛋白质交互作用的目的。
在酵母双杂交中,两种酵母菌互相连接,产生可观测的效果。
研究人员可以利用该方法来检测不同蛋白质之间的交互作用。
3. 名词解释:酵母双杂交可以被定义为一种鉴定基因交互作用的方法,该方法通过酵母细胞内的蛋白质交互作用导致的效果来检测基因交互作用。
同时,酵母双杂交也可以被定义为酿酒酵母之间的一种孢子杂交法。
4. 操作方法:酵母双杂交技术需要利用DNA重组方法,将目标基因在拼接时连接到酵母二杂交系统(Y2H)中的激活子,而将其连接到另一种被测体系(prey)中,还需要使用质粒在酵母菌当中进行转化;随后,其菌落在关键培养基上生长出菌丝,涂上试纸液,观察菌落是否变色,判断蛋白之间的作用是否发生。
总之,酵母双杂交在基因学领域中发挥着重要的作用,在生物学的方方面面都有着广泛的应用。
它是许多基因测序研究的前提,也是基因组学的核心研究方法之一。
我们相信,随着科技的不断提高,这一技术将发挥更加巨大的作用,进一步推动基因学领域的发展。
酵母双杂交原理和具体流程
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酵母双杂交是一种利用酵母遗传学方法来研究蛋白质相互作用的技术。
酵母双杂的原理及应用
酵母双杂(Hybrid Yeast)的原理及应用1. 引言酵母是一类单细胞真菌,广泛应用于食品、药品和酿造等领域。
酵母双杂(Hybrid Yeast)是利用不同类型的酵母进行交配培育出的一种新型酵母。
本文将从酵母双杂的原理和应用两个方面进行介绍。
2. 酵母双杂的原理酵母双杂是通过将两个不同的酵母菌株进行交配,融合不同的基因组合来实现的。
酵母双杂的原理主要包括以下几个步骤:•菌株选择:选择两个质态互补的酵母菌株作为双杂交配的材料,通常选择具有不同性别的菌株,如雄性和雌性,以增加交配概率。
•受精:将选定的酵母菌株分别培养在含有营养物质的培养基上,培养基中的营养物质可以刺激菌株的生长和繁殖。
通过培养,使酵母菌株达到一定的生长周期后,将雄性酵母菌株的细胞液与雌性酵母菌株的细胞液混合,实现受精。
•融合:经过受精后的酵母菌株会发生细胞融合,合并两个菌株的基因组,形成新的酵母双杂。
•筛选:对融合后的酵母双杂进行筛选,通过培养基中添加相应药物来筛选能够生长和繁殖的酵母双杂,去除无法存活的酵母菌株。
•稳定化:经过筛选后,将生长良好并符合要求的酵母双杂进行稳定化处理,使其具有较稳定的遗传特性。
3. 酵母双杂的应用酵母双杂在许多领域中都有广泛的应用。
以下是酵母双杂的几个应用方面:•食品工业:酵母双杂可以用于酵母发酵食品的生产,如面包、啤酒和酸奶等。
通过融合不同的酵母菌株,可以增加食品的品种和口感。
•药品生产:酵母双杂在药品生产中起到重要的作用。
利用酵母双杂可以合成多种药物原料,如抗生素、维生素和氨基酸等。
通过优化菌株的基因组合,可以提高药品生产的效率和产量。
•酿造业:酵母双杂在酿酒过程中起到关键作用。
不同的酵母菌株具有不同的发酵特性,通过酵母双杂可以培育出更适合酿酒的菌株,提高酿酒的质量和口感。
•生物燃料生产:酵母双杂也可以用于生物燃料的生产。
通过融合不同的酵母菌株,可以开发出更高效的生物燃料生产菌株,提高生物燃料的产量和质量。
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酵母双杂交的原理及实验步骤吴健2015.12.25一酵母双杂交的原理在酵母细胞中,有半乳糖存在的情况下,GAL4 可以激活半乳糖代谢酶GAL1的转录。
GAL4 蛋白包含两个结构域,单独的N 端的结构域(BD)可以特异地结合DNA 但是不能够激活转录;单独的C 端包含一个激活区域(AD)但是如果不能结合到17-mer 上游激活序列USA G 也不能激活转录。
将来自大肠杆菌的LecA DNA 结合域BD 和酵母的GAL4 转录激活域AD 重组后,在酵母中实现了下游基因的转录激活。
说明转录因子的BD 和AD 功能域可相互独立地发挥各自的作用,并且在重组后仍然具有基因转录的活性(Brent and Ptashne, 1985)。
酵母双杂交系统就是在这一分子基础上开发出来的,GAL4 的BD 和AD,分别与能够互作的蛋白X 和Y 融合表达。
由于XY 蛋白的结合,实现了GAL4 的BD 和AD 重组,GAL4 就重新获得了转录活性,转录因子就可以驱动报告基因表达(Fields and Song, 1989)。
除了将两个杂合载体BD-X 或AD-Y 转化入同一酵母细胞外,利用两个不同性别的酵母杂交(mating)也是实现BD 和AD 蛋白重组和蛋白互作检测的有效方法(Bendixen et al., 1994)。
Fig1. 酵母双杂原理图Fig2. 常用两种酵母菌的基因型Fig3. 常用两种酵母菌的报告基因Fig4. 常用AD和BD载体图Fig5. 酵母双杂流程图二酵母双杂交的基本步骤1 酵母感受态的制备配制培养酵母YPAD 培养基,以及筛选和转化酵母的SD 培养基,灭菌备用。
1) 用灭菌的接种环从保存的菌种中挑取一小块,在YPAD 培养基上划线分离单菌落,在30℃培养箱中倒置培养 3 d 活化菌种;2) 用灭菌的接种环挑取一个2-3 mm,生长时间小于一个月的单克隆到3 ml 的YPAD 培养基中,剧烈震荡1 min,打散所有的细胞块,30℃震荡培养8 h;3) 接种5 μl 的培养物到含有50 ml YPAD 的250 ml 的烧瓶中,30℃,250 r/min 震荡培养20 h,直到OD 600 =0.3;4) 700 g 室温离心5 min,去除上清,用100 ml 的YPAD 重悬细胞块,30℃230-250 r/min 震荡培养3-5 h,直到OD 600 =0.4-0.5;5) 700 g 室温离心5 min,去除上清,用60 ml 的灭菌的dd H2O 重悬细胞块;6) 700 g 室温离心5 min,去除上清,用3 ml 的1.1×TE/LiAc 溶液重悬细胞块;7) 将上清分装到2 个无菌的1.5 ml 的离心管,室温13200 g 离心15 sec;8) 去除上清,用600 μl 1.1×TE/LiAc 溶液悬浮细胞块,感受态制备完成。
制好的感受态细胞应该立即使用(2 h 以内),不能长时间保存。
2 酵母小规模转化2) 在预冷无菌的1.5 ml 的离心管中依次加入:质粒DNA 0.5 μgherring testes carrier DNA(10mg/ml) 5 μl (使用前沸水煮5min,立刻放入冰上)感受态细胞50 μl轻轻震荡混匀;3) 加入0.5 ml 的PEG/LiAc 溶液,轻轻在振荡器上震荡混匀;4) 在30℃水浴中孵育30 min,每隔10 min 混匀一次;5) 加入20 μl 的DMSO(Dimethyl sulfoxide),42℃水浴热休克15 min,每隔5 min 混匀一次;6) 最高转速离心15 sec,去除上清,用1 ml YPD plus 液体培养基悬浮细胞块;7) 30℃震荡培养90 min;8) 最高转速离心15 sec,去除上清,用1 ml 的0.9%的NaCl 溶液悬浮;9) 取1:10, 1:100, 1:1000 的稀释度涂皿;或者直接取100 μl涂于相应的SD平板上,10) 30℃倒置培养直到单克隆长出,统计转化效率。
挑取单克隆检测以及保存菌种,备用。
PS:1.1×TE/LiAc (10ml)10×TE: 1.1 ml10×LiAc: 1.1 mlH20:7.8 ml3 诱饵蛋白的细胞毒与自激活检测细胞毒检测:比较含有诱饵载体的酵母菌株(BD-Bait)和BD(pGBKT7)空载体的酵母菌株在YPAD 培养基中的生长速率,如果前者的生长速率明显缓慢,则该蛋白可能有毒。
自激活检测:将含有诱饵载体的酵母菌株(AH109)在 4 ml SD/-Trp 培养基中活化8 h,最高速离心15 sec,去掉上清;用1 ml 的0.9%的NaCl 溶液悬浮,各取100 μl 悬浮液涂布于SD/-Trp,SD/-His/-Trp 和SD/-Ade/-Trp 培养基中筛选。
30℃倒置培养3-5 d,根据菌斑的生长情况判断诱饵蛋白是否具有自激活活性。
如果有诱饵载体的菌株在SD/-Trp 能够生长但在SD/-His/-Trp 与SD/-Ade/-Trp 培养基上都不能生长表明其没有自激活,如果在SD/-His/-Trp 或SD/-Ade/-Trp 任何一个培养基上能够生长则表明其有自激活。
假如有自激活,这时可以使用适量的HIS3蛋白竞争性抑制剂3-AT(3-amino-1,2,4-triazole)以降低背景;或者再增加一种更加严格的报告基因的筛选如Ade(Ade和His同时缺)。
PS:3-AT浓度确定:将含有诱饵载体的酵母菌株在SD/-Trp培养基上划线活化,然后按照以下的方法对诱饵载体的酵母菌株进行初培养,观察其生长活力,为Mating 做准备。
1) 接种一个大的单克隆(2-3 mm)至50 ml 的SD/-Trp/Km (20 μg/ml)培养基中,30℃,250-270 r/min 培养过夜(16-24 h);2) 检测培养物在600 nm 波长下的吸光值,理论上应该大于0.8,并且转化BD-Bait(BD 诱饵载体)质粒和BD 空载体的酵母菌株的生长速率应该基本相同。
若OD 600 值远远小于0.8,则该BD-Bait 融合蛋白可能对细胞有毒性,而如果融合蛋白没有明显抑制酵母的生长,则表明其没有毒性;3) 600 g 离心5 min, 去掉上清,用5 ml 的SD/-Trp 液体培养基重悬细胞块,用血球计数板计算细胞数目,细胞的密度应该≥1×10 9个/ml。
至此酵母诱饵载体的构建和检测已经完成,可以用于后续实验分析。
4 点对点酵母双杂1)将待验证的两个蛋白分别构建至BD及AD载体;a) 将蛋白-BD和蛋白-AD载体分别转化至酵母菌AH109和Y187,进行点对点的mating;b) 将蛋白-BD和蛋白-AD载体同时共转入同一个酵母菌(AH109或Y187)。
或者转入蛋白-BD蛋白的酵母菌作为感受态,再分别转入各种蛋白-AD。
对照的设置:2)在缺素培养基(SD/–His/–Leu/–Trp or SD/–Ade/–His/–Leu/–Trp)上筛选。
3)X-Gal显色检测(1)配制Z buffer/X-Gal 缓冲液;(2)准备一张直径为9 cm 的定性滤纸,先用2 ml 的Z buffer/X-Gal 缓冲液浸透;(3)用镊子将另一张干净的滤纸紧贴培养基表面,并用手指轻轻按压,使菌落紧贴滤纸。
在滤纸上做好标记确定滤纸上菌落和平皿上菌落的对应关系;(4)用镊子小心将滤纸取下,使有菌面朝上,将其转移到液氮中速冻10 -30sec;(5)将滤纸取出,室温冻融,转移到用Z buffer/X-Gal 缓冲液浸透的滤纸上,避免产生气泡;(6)在30℃孵育染色,每隔半个小时观察一次染色结果;(7)根据染色结果挑出阳性克隆,并保存菌种备用。
Z buffer:Na2HPO4 8.52 g NaH2PO4 4.8 g KCl 0.75 g MgSO4 0.12 g add ddH2O to 1L调节PH 值至7.0,过滤灭菌。
X-gal 20mg/ml 溶解于DMSO 或者DMF 中Z buffer/X-gal 溶液: 【现配现用】 X-gal (20mg/ml ) 20 μL β-巯基乙醇 12 μL Z buffer 2 ml5 培养基配制氨基酸粉末(溶液:1.35g/L )Alanine,Arginine,AspaticAcid ,Asparagine,Cysteine,GlutamicAcid,Glutamine,Glycine,Isoleuc ine,Lysine,Methionine,Phenylalanine,Proline,Serine,Threonine,Tyrosine,Valine 将这十七种氨基酸按1:1的比例混合50mM Uracil (尿嘧啶) 暗保存,用时70℃水浴 100mM Histidine-HCL 暗保存100mM Leucine 暗保存 40mM Tryptophan 暗保存(灭完菌后变成淡黄色) 50% PEG4000 (质量体积比,注意PEG4000也有体积) 1M 醋酸锂(Lithium acetate dihydrate )10mg/ml 鱼精DNA (溶液呈浅黄色) -20℃保存,无需灭菌单缺培养基:SD-Leu 固体培养基(1L ) [加入所有的氨基酸,除了Leu]YNB 6.7g 氨基酸粉末 1.35gAde 0.075g葡萄糖 20g20mM Uracil 8ml100mM His-HCl 8ml40mM Try 8mlSD-Trp ,SD-His 固体培养基都是加入所有氨基酸,除了Trp/His二缺培养基:SD-Leu-Trp 加入所有氨基酸,除了Leu 和Trp四缺培养基:加入所有氨基酸,除了Leu 、Trp 、His 和Ade121℃ 18min 灭菌先调pH 5.9 再加入Agar 20g (液体不加) 121℃ 18min 灭菌YPDA(1X):Bacto-yeast extract 10gBacto-peptone 20gDextrose 20gAde 100mgddH2O to 1LYPDA(2X):Bacto-yeast extract 20gBacto-peptone 40gDextrose 40gAde 200mgddH2O to 1L先pH 6.0(用HCL)再加入Agar 20g(液体不加)121℃18min灭菌先pH 6.0(用HCL)再加入Agar 20g(液体不加)121℃18min灭菌。