基因定点突变全攻略
定点突变技术的原理和步骤
![定点突变技术的原理和步骤](https://img.taocdn.com/s3/m/4ad43ab5162ded630b1c59eef8c75fbfc77d9423.png)
定点突变技术的原理和步骤嘿,咱今儿来聊聊定点突变技术呀!这玩意儿可神奇了呢!你想啊,就好像是一个特别厉害的魔法,能让基因按照我们的想法来变一变。
那定点突变技术的原理是啥呢?简单来说,就是要精准地在基因的特定位置上搞点小改动。
这就好比是在一个庞大的基因拼图里,准确地找到那一块我们想要动的小拼图,然后给它换个模样。
这可不是随随便便就能做到的哦,得有非常精细的操作和技巧才行呢。
那具体咋操作呢?这步骤可不能马虎。
首先呢,得设计好要突变的那个点,这就像是给要走的路先规划好方向,可不能瞎走。
然后,要准备好各种工具和材料,这就跟出门得带好钥匙、钱包一样重要。
接下来,就是真正开始动手啦!就像一个精巧的工匠,小心翼翼地对基因进行操作。
把原来的那块小拼图取出来,再把我们准备好的新的放进去。
这过程可得特别仔细,不能有一点差错,不然可就前功尽弃啦!做完这些还不算完哦,还得检查检查,看看变的对不对,效果好不好。
这就像我们做完作业得检查一遍一样,可不能马马虎虎的。
你说这定点突变技术是不是很神奇?它能让我们对基因进行精确的改造,为很多领域带来了巨大的帮助。
比如说在医学上,能帮助我们研究疾病的发生机制,找到更好的治疗方法。
在农业上呢,能让农作物变得更优秀,产量更高,品质更好。
想象一下,如果没有定点突变技术,我们对基因的了解和利用会少多少啊!那得是多大的损失呀!所以说,这项技术真的是太重要啦!总之呢,定点突变技术就是这样一个既有趣又有用的东西。
它让我们对基因的操控变得更加精准和有效。
我们要好好利用它,让它为我们的生活带来更多的好处和惊喜。
你说是不是呀?。
DNA定点突变实验具体步骤及详细说明
![DNA定点突变实验具体步骤及详细说明](https://img.taocdn.com/s3/m/5fbb05a24028915f804dc2e7.png)
DNA定点突变实验具体步骤及详细说明定点突变是指通过聚合酶链式反应(PCR)等方法向目的DNA片段(可以是基因组,也可以是质粒)中引入所需变化(通常是表征有利方向的变化),包括碱基的添加、删除、点突变等。
一、引物设计每条引物都要携带有所需的突变位点,引物一般长25~45 bp,设计的突变位点需位于引物中部。
二、反应1. 使用高保真的pyrobest DNA聚合酶,循环次数少,一般为12个循环。
2. 反应体系:(1)10x pyrobest Buffer:5 ul(2)dNTP Mixture(10 mM) :1 ul(3)模板DNA(5~50 ng) :1ul(4)primer 1 (125 ng) :1 ul(5)primer 2 (125 ng) :1 ul(6)pyrobest DNA polymerase(TaKaRa)(5 U/ul):0.25 ul(7)加无菌蒸馏水至50ul.三、产物沉淀纯化1. 加1/10 体积的醋酸钠,1倍体积的异丙醇,混匀置冰上(或-20℃冰箱)5min,离心弃上清。
2. 70~75%乙醇洗盐两次,烘干后溶于无菌水中(此步可省略,直接用DpnI 酶切)。
四、DpnI酶切1. 酶切体系(1)Buffer :2 ul(2)BSA(100x):0.2 ul(3)DNA :x ul(4)DpnI:0.5 ul(5)加无菌去离子水至20 ul。
2. 30℃酶切1~4 h。
3. 65℃水浴15min 终止反应。
五、转化将酶切产物转化大肠杆菌DH5a菌株,利用抗生素筛选突变子。
六、测序验证注意事项1. 引物和质粒都准备好后,当然就是做PCR喽,不过对于PCR的酶和buffer,不能用平时的,我们做PCR把整个质粒扩出来,延伸长度达到几个K,所以要用那些GC buffer或扩增长片段的buffer,另外,要用保真性能较好的PFU酶来扩增,防止引进新的突变。
2. Quick change试剂盒分为几种不同的类型,QuikChange®、Site-Directed Mutagenesis Kit标准点突变试剂盒、QuikChange®、XL Site-Directed Mutagenesis Kit长模板单点突变试剂盒(>8kb)从原理上是一样的,只是PCR的酶和BUFFER不一样,后面用了比较适合长片段扩增的酶和BUFFER罢了,没什么特别的东西。
定点突变的步骤
![定点突变的步骤](https://img.taocdn.com/s3/m/a3d945b580c758f5f61fb7360b4c2e3f5727253a.png)
定点突变的步骤定点突变是一种在基因研究中超级酷的技术呢。
咱就先来说说最开始要做的事儿吧。
得先确定好你要突变的那个基因序列。
这就像是在一大串密码里,找到你想搞点小把戏的那一小段密码一样。
这个基因序列的选择可不能马虎,得是对整个研究或者实验有重要意义的部分哦。
接着呀,就得设计突变引物啦。
这引物就像是一把特殊的小钥匙,能精准地找到你想要突变的地方。
设计引物的时候可讲究了,要考虑好多因素,什么碱基互补啦,长度合适啦之类的。
就像你搭配衣服,得考虑颜色搭不搭,款式合不合适一样。
有了引物之后呢,就是进行PCR反应啦。
这PCR反应就像是一个小小的基因复印机,不过呢,它可是按照你设计的引物来工作的。
它会把包含你要突变位置的那一段基因大量地复制出来,而且在这个过程中,因为有引物的引导,就会在复制的时候产生你想要的突变。
这个过程就像是一场小小的基因魔法秀,在分子的小世界里悄悄地改变着基因的模样。
PCR反应完了之后,还得对产物进行验证呢。
这就好比做完了一件艺术品,你得检查检查有没有瑕疵。
验证的方法有不少,像是测序之类的。
测序就像是给基因拍个高清照片,然后仔细看看每个碱基是不是都在正确的位置,有没有按照我们想要的突变发生了改变。
要是验证通过了,那就可以把这个突变后的基因放到细胞或者生物体里啦。
这就像是把一个新的小零件装到一个大机器里,然后看看这个新零件会给大机器带来什么样的变化。
也许会产生一些意想不到的效果,也许会按照我们预想的那样改变细胞或者生物体的某些特性。
定点突变虽然听起来很复杂,但就像做一道超级复杂的菜一样。
只要一步一步按照正确的步骤来,精心准备每一个材料,用心操作每一个步骤,最后就能做出一道让自己满意的“基因大餐”啦。
这过程中虽然可能会遇到不少小麻烦,就像做菜的时候盐放多了或者火候没掌握好,但只要不断调整,总会得到想要的结果的。
而且每一次成功的定点突变,都像是打开了一扇通往新知识新发现的小窗户,让人特别有成就感呢。
基因定点突变全攻略
![基因定点突变全攻略](https://img.taocdn.com/s3/m/0935c86c0508763230121221.png)
基因定点突变全攻略一、定点突变得目得把目得基因上面得一个碱基换成另外一个碱基.二、定点突变得原理定点突变就是指通过聚合酶链式反应(PCR)等方法向目得DNA片段(可以就是基因组,也可以就是质粒)中引入所需变化(通常就是表征有利方向得变化),包括碱基得添加、删除、点突变等。
定点突变能迅速、高效得提高DNA所表达得目得蛋白得性状及表征,就是基因研究工作中一种非常有用得手段。
体外定点突变技术就是研究蛋白质结构与功能之间得复杂关系得有力工具,也就是实验室中改造/优化基因常用得手段。
蛋白质得结构决定其功能,二者之间得关系就是蛋白质组研究得重点之一。
对某个已知基因得特定碱基进行定点改变、缺失或者插入,可以改变对应得氨基酸序列与蛋白质结构,对突变基因得表达产物进行研究有助于人类了解蛋白质结构与功能得关系,探讨蛋白质得结构/结构域。
而利用定点突变技术改造基因:比如野生型得绿色荧光蛋白(wtGFP)就是在紫外光激发下能够发出微弱得绿色荧光,经过对其发光结构域得特定氨基酸定点改造,现在得GFP能在可见光得波长范围被激发(吸收区红移),而且发光强度比原来强上百倍,甚至还出现了黄色荧光蛋白,蓝色荧光蛋白等等。
定点突变技术得潜在应用领域很广,比如研究蛋白质相互作用位点得结构、改造酶得不同活性或者动力学特性,改造启动子或者DNA作用元件,提高蛋白得抗原性或者就是稳定性、活性、研究蛋白得晶体结构,以及药物研发、基因治疗等等方面.通过设计引物,并利用PCR将模板扩增出来,然后去掉模板,剩下来得就就是我们得PCR 产物,在PCR产物上就已经把这个点变过来了,然后再转化,筛选阳性克隆,再测序确定就行了.三、引物设计原则引物设计得一般原则不再重复.突变引物设计得特殊原则:(1)通常引物长度为25~45 bp,我们建议引物长度为30~35 bp。
一般都就是以要突变得碱基为中心,加上两边得一段序列,两边长度至少为11—12 bp。
若两边引物太短了,很可能会造成突变实验失败,因为引物至少要11-12个bp才能与模板搭上,而这种突变PCR要求两边都能与引物搭上,所以两边最好各设至少12个bp,并且合成多一条反向互补得引物。
定点突变讲解学习
![定点突变讲解学习](https://img.taocdn.com/s3/m/5ae7844c10661ed9ac51f341.png)
1.1.1 基因定点突变简介(INTRODUCTION )定点突变(site-directed mutagenesis )是指通过聚合酶链式反应(PCR )等方法向目的DNA 片段(可以是基因组,也可以是质粒)中引入所需变化,包括碱基的添加、删除、点突变(单点/多点)等。
定点突变能迅速、高效的提高DNA 所表达的目的蛋白的性状及表征,是基因研究工作中一种非常有用的手段。
原理上分两种:1. 搭桥法(重叠PCR )2. 一步法(全质粒PCR ) ► 搭桥法(重叠PCR )定点突变搭桥法共需要两对引物(两端引物,中间引物),三次PCR ,其中前两次PCR 可同时完成,原理如图一所示:两次PCR 的产物回收,作为模板加上两端引物primer F 和primer R 进行PCR3。
PCR1:以primer F 和primer Rm 为引物对扩增PCR2:以primer R 和primer Fm 为引物对扩增实验步骤(PROCEDURE )1. 两对引物的Tm 值都应相当。
两端PCR 引物参照普通引物设计并无特殊要求。
所需引入突变包含在中间引物互补区域内 (需要在两条引物上均引入点突变),请勿将突变位点置于引物3’ 末端且突变位点距离3’ 端最少要有15个碱基,因为有非匹配碱基的存在,太短会导致引物与模板无法结合。
2. 对于一对中间引物的设计,如左图所示(高亮处是突变碱基),两引物间可以是完全互补,也可是部分互补。
但两引物间互补部分的Tm 值不能太低(太低导致PCR3无法配对延伸)。
搭桥法定点突变3.PCR:PCR1:以primer F 和primer Rm 为引物对扩增;PCR2:以primer R 和primer Fm 为引物对扩增。
两次PCR的产物回收,作为模板加上两端引物primer F和primer R 进行PCR3。
(注意前两次不能使用taq聚合酶,因为taq在产物3’ 端多加一个A,导致后续的PCR3出现移码突变)4.克隆:回收PCR3产物,酶切,连接,转化。
基因定点突变方法及其应用
![基因定点突变方法及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/a8851b5efd4ffe4733687e21af45b307e971f961.png)
基因定点突变方法及其应用
基因定点突变是指在基因组中特定的位置发生的变异事件。
这些定点
突变可以是单个碱基的替代、插入或删除,也可以是染色体片段的重排和
结构变化。
基因定点突变是遗传学和分子生物学研究中的重要技术,具有
广泛的应用前景。
在基因定点突变的研究中,常用的方法包括基于随机突变和基于定点
突变的方法。
一、基于随机突变的方法:
1.化学诱变:通过化学物质如亚硫酸乙基甲酯(EMS)或N-亚硝基-N-
乙基脲(ENU)等诱导基因组范围内的突变。
这些突变通过对群体进行筛选
和筛选,从而找到目标基因的突变。
2.辐射突变:用射线如X射线、γ射线,或放射性物质如乙烯基腈,等辐射处理生物体,以诱导其基因组上的随机突变。
基于随机突变的方法广泛应用于物种、疾病、发育和进化等研究中。
它们可以帮助揭示基因功能的重要性和与特定物种和表型相关的基因。
二、基于定点突变的方法:
1.基因敲除/敲入:通过合成受损的DNA片段或外源DNA片段,将其
导入到目标基因中,从而造成其功能异常或置换为新的基因序列。
这种方
法可用于明确或验证基因的功能,并探索特定突变的表型影响。
质粒定点突变操作步骤
![质粒定点突变操作步骤](https://img.taocdn.com/s3/m/19d6511d68eae009581b6bd97f1922791788be64.png)
质粒定点突变
1.简介
定点突变是指通过聚合酶链式反应(PCR)等方法向目的DNA片段(可以是基因组,也可以是质粒)中引入所需变化,包括碱基的添加、删除、点突变等。
定点突变能迅速高效的提高DNA所表达的目的蛋白的性状及表征,是基因研究工作中一种非常有用的手段。
本实验主要原理是设计一对包含突变位点的引物,和模板质粒退火后用高保真DNA聚合酶循环延伸后用Dpnl 酶切延伸产物。
由于原来的模板质粒来源于常规大肠杆菌,是经过dam甲基化修饰的,对Dpnl敏感而被切碎(Dpnl 识别序列为甲基化的GATC,GA TC在几乎各种质粒中不止一次出现),而体外合成的突变质粒没有甲基化不被消化因此得以在成功转化,随后得到突变的质粒克隆。
2.材料
2.1试剂
Phanta Max Super-Fidelity DNA Polymerase(诺唯赞Vazyme Biotech,#P505-d1-AA)
2 × Phanta Max Buffer(诺唯赞Vazyme Biotech,#PB505)
dNTP Mix (10 mM each)(诺唯赞Vazyme Biotech,# P031-01/02)
DMSO
3.步骤
1、设计一对包含突变位点的互补引物。
2、反应体系
反应程序
所有操作请在冰上进行,各组分解冻后请充分混匀,用完之后请及时放回-20℃保存。
3、反应产物加入0.5 μl Dpnl酶,37 ℃静置>2 hs。
4、静置后取2 μl加入100 μl Turbo进行转化,后面步骤同分子克隆。
基因定点突变全攻略
![基因定点突变全攻略](https://img.taocdn.com/s3/m/0935c86c0508763230121221.png)
基因定点突变全攻略一、定点突变得目得把目得基因上面得一个碱基换成另外一个碱基.二、定点突变得原理定点突变就是指通过聚合酶链式反应(PCR)等方法向目得DNA片段(可以就是基因组,也可以就是质粒)中引入所需变化(通常就是表征有利方向得变化),包括碱基得添加、删除、点突变等。
定点突变能迅速、高效得提高DNA所表达得目得蛋白得性状及表征,就是基因研究工作中一种非常有用得手段。
体外定点突变技术就是研究蛋白质结构与功能之间得复杂关系得有力工具,也就是实验室中改造/优化基因常用得手段。
蛋白质得结构决定其功能,二者之间得关系就是蛋白质组研究得重点之一。
对某个已知基因得特定碱基进行定点改变、缺失或者插入,可以改变对应得氨基酸序列与蛋白质结构,对突变基因得表达产物进行研究有助于人类了解蛋白质结构与功能得关系,探讨蛋白质得结构/结构域。
而利用定点突变技术改造基因:比如野生型得绿色荧光蛋白(wtGFP)就是在紫外光激发下能够发出微弱得绿色荧光,经过对其发光结构域得特定氨基酸定点改造,现在得GFP能在可见光得波长范围被激发(吸收区红移),而且发光强度比原来强上百倍,甚至还出现了黄色荧光蛋白,蓝色荧光蛋白等等。
定点突变技术得潜在应用领域很广,比如研究蛋白质相互作用位点得结构、改造酶得不同活性或者动力学特性,改造启动子或者DNA作用元件,提高蛋白得抗原性或者就是稳定性、活性、研究蛋白得晶体结构,以及药物研发、基因治疗等等方面.通过设计引物,并利用PCR将模板扩增出来,然后去掉模板,剩下来得就就是我们得PCR 产物,在PCR产物上就已经把这个点变过来了,然后再转化,筛选阳性克隆,再测序确定就行了.三、引物设计原则引物设计得一般原则不再重复.突变引物设计得特殊原则:(1)通常引物长度为25~45 bp,我们建议引物长度为30~35 bp。
一般都就是以要突变得碱基为中心,加上两边得一段序列,两边长度至少为11—12 bp。
若两边引物太短了,很可能会造成突变实验失败,因为引物至少要11-12个bp才能与模板搭上,而这种突变PCR要求两边都能与引物搭上,所以两边最好各设至少12个bp,并且合成多一条反向互补得引物。
基因定点突变全攻略
![基因定点突变全攻略](https://img.taocdn.com/s3/m/6d78114df68a6529647d27284b73f242336c3198.png)
基因定点突变全攻略基因定点突变是指基因序列中的一些碱基发生了改变,可以是单个碱基的替换、插入或删除。
这种突变一般发生在DNA的编码区域,会导致蛋白质的氨基酸序列发生改变,从而影响蛋白质的功能。
基因定点突变在许多遗传病和疾病中起着重要的作用。
以下是关于基因定点突变的全攻略。
1.基因定点突变的类型基因定点突变可以分为三类:错义突变、无义突变和非义突变。
错义突变是指被改变的碱基导致了密码子的改变,从而使蛋白质的氨基酸序列发生了改变。
无义突变是指被改变的碱基导致了密码子的提前终止,从而使蛋白质的合成过早终止。
非义突变是指被改变的碱基导致了密码子的改变,但不会改变蛋白质的合成。
2.基因定点突变的起因基因定点突变可以由多种因素引起,如自然突变、致突变剂和辐射。
自然突变是指在正常细胞分裂和DNA复制过程中产生的突变。
致突变剂是指能够引起DNA突变的化学物质或物理因素,如化学药物、辐射等。
辐射包括离子辐射和非离子辐射,如X射线、紫外线等。
3.检测和诊断基因定点突变检测和诊断基因定点突变可以通过分子生物学技术进行,如PCR、DNA测序和核酸杂交等。
PCR可以扩增特定的DNA片段,从而使突变的碱基更容易被检测到。
DNA测序可以确定基因序列的每个碱基,从而找到突变的位置和类型。
核酸杂交可以通过与已知突变序列杂交,检测是否存在突变。
4.基因定点突变的遗传5.基因定点突变与疾病总结:基因定点突变是基因序列中的一些碱基发生改变,影响蛋白质的功能。
基因定点突变可以分为错义突变、无义突变和非义突变。
突变的原因包括自然突变、致突变剂和辐射。
基因定点突变的检测和诊断可以通过分子生物学技术进行。
基因定点突变可以遗传给后代,影响他们的生长和发育。
基因定点突变在许多疾病中起着重要作用,了解基因突变对于早期诊断和治疗具有重要意义。
定点突变步骤
![定点突变步骤](https://img.taocdn.com/s3/m/90cd9914ce84b9d528ea81c758f5f61fb6362865.png)
定点突变步骤嘿,咱今儿就来唠唠定点突变这档子事儿!你想啊,这定点突变就像是给基因这个大拼图来个精准改造。
那这第一步呢,就像是个侦察兵,得先找到咱要下手的那个确切位置。
这可不是随便找找就行的,得瞪大眼睛,仔仔细细,不能有半点马虎呀!不然弄错了地方,那不就白折腾啦!然后呢,咱就得设计出专门对付这个位置的武器啦,也就是所谓的引物。
这引物就像是一把钥匙,得和咱要突变的地方严丝合缝对上才行呢!这可得花点心思,好好琢磨琢磨,可不能马大哈似的随便搞搞。
接下来,就该让这钥匙发挥作用啦!把它和咱的基因模板放一块儿,让它们相互作用。
这过程就好像一场奇妙的化学反应,充满了未知和惊喜呢!等它们反应得差不多了,就得进行扩增啦!这扩增就好比是把小树苗培养成参天大树,让突变的部分不断壮大,变得越来越明显。
扩增完了可不算完事儿哦,还得把得到的产物进行筛选和鉴定呢!这就像是从一堆沙子里找出金子,得有耐心,还得有好眼力。
你说这定点突变是不是很神奇呀?就这么一步步的,就可以把基因按照我们的想法给变一变。
这要是放在以前,那简直是想都不敢想的事儿呢!咱再回过头来想想,这每一步都不容易呀!找位置要准,设计引物要精,反应要恰到好处,扩增要适度,筛选鉴定要仔细。
这就跟盖房子似的,哪一个环节出了问题,这房子都盖不结实呀!所以啊,搞定点突变可不能掉以轻心,得打起十二分的精神来。
不然一个不小心,就可能前功尽弃啦!你说这多可惜呀!总之呢,定点突变就是这么一个神奇又充满挑战的过程。
需要我们有足够的耐心、细心和智慧。
这可不是随便谁都能玩得转的哟!只有真正热爱这一行,愿意钻研的人,才能在这个领域闯出一片天来呢!你准备好迎接这个挑战了吗?。
基因定点突变DNA实验技术方法
![基因定点突变DNA实验技术方法](https://img.taocdn.com/s3/m/600d2479b80d6c85ec3a87c24028915f804d8434.png)
基因定点突变DNA实验技术方法要研究和检测基因定点突变,需要使用一系列的实验技术方法。
以下是几种常用的DNA实验技术方法:1.基因测序技术基因测序技术是研究基因组突变的关键方法之一、它可以将DNA分子按顺序解码,并确定单个核苷酸的序列。
经过多年的发展,现在有很多种基因测序技术可供选择,如Sanger测序、Illumina测序、PacBio测序和单分子DNA测序。
这些技术可以高效地测定基因组中各个位置的核苷酸序列,并揭示基因定点突变的存在。
2.聚合酶链式反应(PCR)PCR是一种用于扩增特定DNA片段的方法,可以在PCR反应过程中选择性地扩增感兴趣的基因片段。
对于基因定点突变的研究,PCR可以用来扩增包含突变位点的DNA片段,并通过测序分析来确定突变的类型。
3.引物延伸法引物延伸法是一种常用的检测单核苷酸多态性(SNP)和点突变的方法。
该方法使用引物和DNA聚合酶来识别特定位点,并从该位点延伸引物,以确定突变的存在与否。
引物延伸法可以用于快速、高效地检测多个位点的突变。
4. 限制性酶切酶(Restriction Enzyme Digestion)限制性酶切酶可以通过识别特定的DNA序列并在该序列周围切割DNA来检测和分析基因定点突变。
当突变中产生或消失限制性酶切位点时,可以通过酶切后的DNA片段的大小变化来检测突变。
5. DNA芯片技术(DNA Microarray)DNA芯片技术是一种高通量的基因分析技术,可以同时检测和比较大量的基因表达水平。
通过将DNA分子固定在芯片的表面并用荧光探针进行杂交反应,可以检测不同样品中基因定点突变的存在。
以上是几种常用的DNA实验技术方法,用于研究和检测基因定点突变。
随着技术的不断发展和创新,这些方法将进一步提高灵敏度和分辨率,为基因定点突变的研究提供更多的选择和可能性。
定点突变技术
![定点突变技术](https://img.taocdn.com/s3/m/d69c553bcaaedd3383c4d371.png)
操作:设计引物,分别PCR,前两次PCR 反应产物经琼脂糖凝胶电泳鉴定后无需 纯化,直接将胶条切下置于EP管中, 80℃冷冻10min,然后将胶条离心后分 别取上清液作为模板进行第三次PCR,以 获得全长的突变目的基因
PCR介导的定点突变法其优点是操作较简 单,突变的成功率可达100%。但它亦 有两个缺点:①后续工作较复杂,PCR扩 增产物通常需要连接到载体分子上,然
寡核有酸引物介导的定点突变 法其优点是保真度比PCR突变法 高,经过改进后使该方法突变少 成功率大大提高,缺点是操作过 程环节复杂制。
盒式突变法具有简单易行、突变效率高 等优点,还可以在一对限制酶切位点内 一次突变多个位点。缺点是合成多条引 物的成本较高。另外,在一般情况下, 在靶DNA片段的两侧往往难以满足存在 一对限制性酶切位点的要求,限 制了该 方法的广泛应用。然而一旦具备了这样 的条件该方法则为首选。
定点突变技术
刘微
基因的定点突变技术
点突变的技术有很多种,常见的有: ㈠寡核苷酸介导的定点突变技术
(M13噬菌体法) ㈡ 盒式诱变 ㈢PCR点突变技术
1.引物PCR定点诱变法 2.重组PCR定点诱变法 3.重叠延伸PCR技术
寡核苷酸引物诱变技术 (M13噬菌体)
噬菌体M13的生活周期有二个阶段,在噬菌体 粒子中其基因组为单链,侵入宿主细胞以后, 通过复制以双链形式存在。将待研究的基因 插入载体M13,制得单链模板,人工合成一 段寡核苷酸(其中含一个或几个非配对碱基) 作为引物,合成相应的互补链,用T4连接酶 连接成闭环双链分子。经转染大肠杆菌,双 链分子在胞内分别复制,因此就得到两种类 型的噬菌斑,含错配碱基的就为突变型。
重组PCR定点诱变2
操作:设计引物,分别PCR, 从两个PCR反 应管中各取出3μl PCR反应产物,混匀后用 CaCl2转化法转化至感受态大肠杆菌中。涂 平板后,从转化的细菌菌落中随机挑选若干,筛 选。
基因定点突变技术.
![基因定点突变技术.](https://img.taocdn.com/s3/m/8494eaf4ce2f0066f53322c6.png)
4、大引物诱变法
首先用正向突变引物(M) 和反向引物(R1),扩增模板 DNA产生双链大引物(PCR1), 与野生型DNA分子混合后退火并 使之复性,第二轮PCR中加入正 向引物(F2),与PCR1中产生 的一条互补链配对,扩增产生带 有突变的双链DNA。由于F2中的 退火温度显著高于第一轮PCR所 使用的引物M和R1,因此,可忽 略引物M和R1在本轮反应中所造 成的干扰。
1、寡核苷酸盒式诱变
(Cassette mutagenesis)
利用一段人工合成的具有突变 序列的寡核苷酸片段,即寡核苷酸 盒,取代野生型基因中的相应序列。
2、寡核苷酸引物诱变
使用化学合成的含有突变碱基的寡 核苷酸片段作为引物,启动单链DNA 分子进行复制,随后这段寡核苷酸引 物便成为了新合成DNA子链的一个组 成部分,因此所产生出来的新链便具 有已发生突变的碱基序列
2寡核苷酸引物诱变使用化学合成的含有突变碱基的寡核苷酸片段作为引物启动单链dna分子进行复制随后这段寡核苷酸引物便成为了新合成dna子链的一个组成部分因此所产生出来的新链便具有已发生突变的碱基序列?将待突变的目的基因插入将待突变的目的基因插入m13噬菌体载体上制备单链噬菌体载体上制备单链dna?将合成的寡核酸片段在与单链模板退火在dna聚合酶的作用下合成互补的双链聚合酶的作用下合成互补的双链dna?将双链dna转化大肠杆菌获得突变基因转化大肠杆菌获得突变基因?突变体的筛选
定点突变技术通过寡核苷酸盒式诱变、寡 核苷酸引物介导、重叠延伸介导和大引物诱变 法介导(PCR介导)等途径来实现。盒式突变 是利用一段人工合成的含基因突变序列的寡核 苷酸片段,取代野生型基因中的相应序列,该 法虽简单易行,但成本较高。寡核苷酸引物介 导是利用含有突变碱基的寡核苷酸片段作引物, 在聚合酶的作用下启动对DNA分子的复制, 该方法虽被广泛应用于基因调控、蛋白质功能 与结构之间的相互关系的研究中,但存在突变 效率低的问题;重叠延伸和大引物诱变法介导 的定点突变技术为基因修饰、改造也提供了另 一条方便的途径。但该方法后续工作比较复杂, 且易发生其他突变;
《基因的定点突变》课件
![《基因的定点突变》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/47042b0d68eae009581b6bd97f1922791688be02.png)
基因定点突变的意义
基因定点突变有助于深入了解基因的 结构和功能,揭示生命活动的本质和 规律。
通过基因定点突变技术,可以实现对 特定基因的精确调控,为疾病治疗、 新药研发、生物育种等领域提供有力 支持。
基因定点突变的分类
筛选方法包括抗生素筛选、PCR鉴定 等,根据实验需求选择合适的方法。
04 基因定点突变的实验结果分析
突变基因的鉴定
01
02
03
突变基因的识别
通过DNA测序技术,对突 变基因进行精确的识别和 定位。
突变类型的分类
根据突变碱基的数量,将 突变基因分为点突变、插 入和删除突变等类型。
突变位点的统计
统计突变位点的分布和频 率,分析突变热点和区域 。
根据突变的方式,基因定点突变可分为碱基替换突变和插入/ 缺失突变。
根据突变的目的,基因定点突变可分为正向突变和反向突变 。正向突变是指将野生型基因突变为功能变异型基因,而反 向突变是指将功能变异型基因突变为野生型基因。
02 基因定点突变的方法
逆转录酶法
总结词
逆转录酶法是一种利用逆转录酶将RNA转化为cDNA的方法,适用于基因的定 点突变。
03
引物长度一般在1530bp之间,以保证足够 的特异性。
04
引物设计还需考虑突变 后可能的遗传信息改变 ,如密码子改变等。
合成突变基因
在成功设计引物后, 需通过DNA合成仪 合成突变基因。
合成后的突变基因需 进行质量检测,确保 其准确性。
合成过程中需确保突 变位点的准确性,避 免其他位点的突变。
锌指核酸酶法
总结词
基因定点突变
![基因定点突变](https://img.taocdn.com/s3/m/d9e2daf219e8b8f67c1cb97b.png)
基因定点突变一、定点突变的目的把目的基因上面的一个碱基换成另外一个碱基。
二、定点突变的原理通过设计引物,并利用PCR将模板扩增出来,然后去掉模板,剩下来的就是我们的PCR 产物,在PCR产物上就已经把这个点变过来了,然后再转化,筛选阳性克隆,再测序确定就行了。
三、引物设计原则引物设计的一般原则不再重复。
突变引物设计的特殊原则:(1)通常引物长度为25~45 bp,我们建议引物长度为30~35 bp。
一般都是以要突变的碱基为中心,加上两边的一段序列,两边长度至少为11-12 bp。
若两边引物太短了,很可能会造成突变实验失败,因为引物至少要11-12个bp才能与模板搭上,而这种突变PCR要求两边都能与引物搭上,所以两边最好各设至少12个bp,并且合成多一条反向互补的引物。
(2)如果设定的引物长度为30 bp,接下来需要计算引物的Tm值,看是否达到78℃(GC含量应大于40%)。
(3)如果Tm值低于78℃,则适当改变引物的长度以使其Tm值达到78℃(GC含量应大于40%)。
(4)设计上下游引物时确保突变点在引物的中央位置。
(5)最好使用经过纯化的引物。
Tm值计算公式:Tm=0.41×(% of GC)–675/L+81.5注:L:引物碱基数;% of GC:引物GC含量。
四、引物设计实例以G CG→A CG为例:5’-CCTCCTTCAGTATGTAG G CGACTTACTTATTGCGG-3’(1)首先设计30 bp长的上下游引物,并将A (T)设计在引物的中央位置。
Primer #1: 5’-CCTTCAGTATGTAG A CGACTTACTTATTGC-3’Primer #2: 5’-GCAATAAGTAAGTCG T CTACATACTGAAGG-3’(2)引物GC含量为40%,L为30,将这两个数值带入Tm值计算公式,得到其Tm=75.5(Tm=0.41×40-675/30+81.5)。
大引物pcr进行定点突变的方法
![大引物pcr进行定点突变的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/2706354c854769eae009581b6bd97f192379bf44.png)
大引物pcr进行定点突变的方法以大引物PCR进行定点突变的方法引言:PCR(聚合酶链式反应)是一种常用的分子生物学技术,可以通过扩增目标DNA序列来获得足够的DNA量。
在基因工程和分子生物学研究中,需要对目标基因进行定点突变,以研究其功能或改变其特性。
大引物PCR是一种常用的方法,可以实现定点突变。
一、大引物PCR的原理大引物PCR是一种基于PCR技术的方法,通过引入带有突变碱基的引物,使扩增产物发生定点突变。
其原理如下:1. 设计引物:根据目标基因的序列,设计一对引物,其中一个引物带有突变碱基,用于引导定点突变。
2. 反应体系:将目标DNA模板、引物、dNTPs(脱氧核苷酸三磷酸盐)、聚合酶和缓冲液混合,构建PCR反应体系。
3. PCR扩增:通过PCR反应,将目标基因的DNA序列扩增出来。
4. 大引物PCR特点:大引物PCR与常规PCR的区别在于,引物的长度较长,通常为30-50个碱基对,以确保引物与目标DNA序列的准确配对并引导定点突变。
二、大引物PCR的步骤大引物PCR通常包括以下步骤:1. 目标基因的DNA提取:从细胞或组织中提取目标基因的DNA。
2. 引物设计:根据目标基因的序列,设计一对引物,其中一个引物带有突变碱基。
3. PCR反应体系的准备:将目标DNA模板、引物、dNTPs、聚合酶和缓冲液按照一定比例混合,构建PCR反应体系。
4. PCR扩增条件的设置:根据引物的特性和目标基因的长度,设置PCR的温度循环条件,包括变性、退火和延伸等步骤。
5. PCR反应:将PCR反应体系放入热循环仪中进行PCR扩增,通常进行30-40个循环。
6. PCR产物的分离:通过凝胶电泳等方法,将PCR扩增产物与模板DNA分离。
7. 定点突变的验证:对PCR扩增产物进行测序,验证是否实现了定点突变。
三、大引物PCR的优势和应用1. 高效性:大引物PCR可以快速、高效地实现定点突变,无需进行繁琐的基因克隆。
基因定点突变的方法
![基因定点突变的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/23fa065bcd1755270722192e453610661ed95a32.png)
基因定点突变的方法嘿,朋友们!今天咱来聊聊基因定点突变的那些事儿。
你想想看,基因就像是生命的密码本,而基因定点突变呢,就像是给这个密码本做了个精准的修改。
那怎么实现这个神奇的操作呢?一种常见的方法就是 PCR 介导的定点突变啦。
就好像是个厉害的魔法棒,通过巧妙的设计和操作,能在特定的位置让基因发生变化。
比如说,我们想要在某个基因的某个地方加个碱基或者换个碱基,PCR 就能帮我们做到。
这就好比我们要给一件衣服绣上一朵特别的花,PCR 就是那根神奇的绣花针,能准确地在我们想要的地方绣出我们想要的图案。
还有一种方法呢,是利用一些特殊的酶来进行基因编辑。
这些酶就像是一群小巧而精准的工具,能在基因上进行精细的雕琢。
它们能识别特定的序列,然后在那里进行切割和连接,从而实现基因的定点突变。
这就好像是一个经验丰富的工匠,拿着他的专业工具,对一块珍贵的材料进行精心打造。
另外呀,还有基于同源重组的方法呢。
这就像是给基因搭了一座桥,让它可以从原来的样子变成我们想要的新样子。
想象一下,基因本来在一条路上走,通过这座桥,它就可以走到另一条全新的道路上去,多有意思呀!那这些方法有啥用呢?哎呀,用处可大啦!可以帮助我们研究基因的功能呀,就像我们通过给一个机器换个零件来看看它的运行会有啥变化一样。
还可以用来开发新的药物,让药物更加精准地作用于目标。
这不就像是给子弹装上了瞄准镜,能更准确地击中目标嘛!而且哦,基因定点突变在农业领域也能大显身手呢!可以让农作物变得更抗病虫害,产量更高,品质更好。
这不就是给农作物来了一次华丽的升级嘛!总之呢,基因定点突变的方法就像是打开生命奥秘大门的一把钥匙。
通过这些方法,我们可以更深入地了解生命的奥秘,也可以为人类的健康和生活带来更多的好处。
是不是很神奇呀?大家可别小瞧了这些方法,它们可是在默默地推动着科学的进步和人类的发展呢!所以呀,让我们一起好好探索基因定点突变的奇妙世界吧!。
定点突变pcr步骤
![定点突变pcr步骤](https://img.taocdn.com/s3/m/078b2023a36925c52cc58bd63186bceb19e8edc2.png)
定点突变pcr步骤嘿,咱今儿就来讲讲定点突变 PCR 步骤这档子事儿。
你想啊,这定点突变就像是给基因来个精准的小改造,就好比给一个小机器换个关键零件似的。
第一步呢,那得先设计引物。
这引物就像是给基因改造找个精准的引路人,可重要了呢!你得精心设计,不能马虎,不然这后面的路可就走歪啦。
接下来,就是进行 PCR 反应啦。
这就好比是一场基因的大冒险,各种酶啊、核苷酸啊都参与进来,热热闹闹的。
温度一会儿高一会儿低,就像坐过山车似的,刺激得很呢!然后呢,把得到的 PCR 产物处理一下。
这就像是给刚出炉的宝贝加工打磨,让它更精致。
再之后,就是转化啦。
把处理好的产物放到合适的细胞里,就好像给它找了个新家,让它在里面生根发芽。
之后就是筛选啦,要把那些成功突变的小家伙们挑出来。
这可不容易哦,就像在一堆沙子里找金子似的。
最后,还得验证一下,确定是不是真的突变成功啦。
这就好比给改造好的机器来个最终测试,看看是不是真的符合要求。
你说这定点突变 PCR 步骤是不是挺有意思的?就像一场精心编排的大戏,每一步都得演好,不然可就出乱子啦。
想想看,如果引物没设计好,那不就像领错了路,全跑偏啦!要是 PCR 反应出了岔子,那这场冒险不就失败啦?所以啊,每一步都得仔仔细细,不能有一点儿马虎。
咱搞科研的不就是这样嘛,要的就是严谨和细致。
这定点突变 PCR 步骤虽然听起来复杂,但是只要咱一步一步来,肯定能把它搞定。
就像爬山一样,虽然过程累,但爬到山顶看到美景的那一刻,啥都值啦!你说是不是这个理儿?反正我是这么觉着的。
这定点突变PCR 步骤啊,可真是个神奇的过程,能让咱的基因变得更有趣,更有意义。
咱可得好好研究,好好掌握,让它为咱的科研事业添砖加瓦!。
定点突变问题经验交流
![定点突变问题经验交流](https://img.taocdn.com/s3/m/e650d0a5f524ccbff1218449.png)
定点突变问题交流我现在做定点突变3个月,可是一直变不回去!我的基因长1700bp,要突变的碱基在600bp 处,用的宝生物的突变试剂盒,每次按说明书实验后一测序,就是没有突变掉.试剂盒里的酶用的是pyrobest高保真的,高保真的一般扩增长片断有点难,后来我又用了LA酶,但这个酶在扩增后产物末端会多个A,也不行!求高手指点一下,三个月过去了没有个结果,急啊!你的这个基因太长,而且你要突变的碱基在600多的位置,不好突变,也没有办法突变。
因为在中间没有办法通过引物来引入突变碱基。
我建议你把你的片断分成两端来扩,一段有突变,一段没有突变,分别设计引物,最后把这两段连起来就可以了,当然这样做是很麻烦,至少可以去试一试。
突变是可以的,把基因片段连接到一个载体上,然后在要突变处设计一对反向互不的引物,三十多个碱基的,把要突变的碱基放在正中间,然后拿构建好的载体当模板扩增,再用dpnI 消化掉质粒模板,将已经形成环状的PCR产物(带两个缺口)转化进大肠杆菌就可以。
具体的方法原因可以参考分子克隆,strategene公司、赛百盛公司也有这类的定点突变试剂盒。
takara的那个试剂盒应该也可以,但我总觉得那些步骤对操作要求太高,还要乙醇沉淀什么的,太麻烦。
我最近在做跟你一样的,基因也是1700,在600bp也有一个突变,不过还有其它的突变位点,我是这么做的:在突变位点设计两个引物,一个正义,一个反义,当然在引物中已经包含突变了,而且两个引物完全互补共25bp。
用这两个引物分别和上游和下游的另外两个不含突变的引物在模板也就是质粒上面扩增(用高保真酶),得到没有末端加A的600bp 和1100bp片段,然后重叠PCR得到突变的全长基因(因为他们有25bp的重叠),我现在已经做成功四个了,还有三个没有成功(共七个点突变),正在努力。
这种方法分子克隆上面有,另外我还试过另一种方法,大引物法,就是用刚才这个600bp的片段做引物在原模板质粒上面做单引物扩增20循环,然后加两边的引物,这样也能做出来,但是这里因为加了原模板,所以不能保证它完全突变了,需要筛克隆(这个分子克隆上面也有,你可以参考一下。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基因定点突变全攻略一、定点突变的目的把目的基因上面的一个碱基换成另外一个碱基。
二、定点突变的原理定点突变是指通过聚合酶链式反应(PCR)等方法向目的DNA片段(可以是基因组,也可以是质粒)中引入所需变化(通常是表征有利方向的变化),包括碱基的添加、删除、点突变等。
定点突变能迅速、高效的提高DNA所表达的目的蛋白的性状及表征,是基因研究工作中一种非常有用的手段。
体外定点突变技术是研究蛋白质结构和功能之间的复杂关系的有力工具,也是实验室中改造/优化基因常用的手段。
蛋白质的结构决定其功能,二者之间的关系是蛋白质组研究的重点之一。
对某个已知基因的特定碱基进行定点改变、缺失或者插入,可以改变对应的氨基酸序列和蛋白质结构,对突变基因的表达产物进行研究有助于人类了解蛋白质结构和功能的关系,探讨蛋白质的结构/结构域。
而利用定点突变技术改造基因:比如野生型的绿色荧光蛋白(wtGFP)是在紫外光激发下能够发出微弱的绿色荧光,经过对其发光结构域的特定氨基酸定点改造,现在的GFP能在可见光的波长范围被激发(吸收区红移),而且发光强度比原来强上百倍,甚至还出现了黄色荧光蛋白,蓝色荧光蛋白等等。
定点突变技术的潜在应用领域很广,比如研究蛋白质相互作用位点的结构、改造酶的不同活性或者动力学特性,改造启动子或者DNA作用元件,提高蛋白的抗原性或者是稳定性、活性、研究蛋白的晶体结构,以及药物研发、基因治疗等等方面。
通过设计引物,并利用PCR将模板扩增出来,然后去掉模板,剩下来的就是我们的PCR 产物,在PCR产物上就已经把这个点变过来了,然后再转化,筛选阳性克隆,再测序确定就行了。
三、引物设计原则引物设计的一般原则不再重复。
突变引物设计的特殊原则:(1)通常引物长度为25~45 bp,我们建议引物长度为30~35 bp。
一般都是以要突变的碱基为中心,加上两边的一段序列,两边长度至少为11-12 bp。
若两边引物太短了,很可能会造成突变实验失败,因为引物至少要11-12个bp才能与模板搭上,而这种突变PCR要求两边都能与引物搭上,所以两边最好各设至少12个bp,并且合成多一条反向互补的引物。
(2)如果设定的引物长度为30 bp,接下来需要计算引物的Tm值,看是否达到78℃(GC 含量应大于40%)。
(3)如果Tm值低于78℃,则适当改变引物的长度以使其Tm值达到78℃(GC含量应大于40%)。
(4)设计上下游引物时确保突变点在引物的中央位置。
(5)最好使用经过纯化的引物。
Tm值计算公式:Tm=0.41×(% of GC)–675/L+81.5注:L:引物碱基数;% of GC:引物GC含量。
四、引物设计实例以GCG→ACG为例:5’-CCTCCTTCAGTATGTAGGCGACTTACTTATTGCGG-3’(1)首先设计30 bp长的上下游引物,并将A (T)设计在引物的中央位置。
Primer #1: 5’-CCTTCAGTATGTAGACGACTTACTTATTGC-3’Primer #2: 5’-GCAATAAGTAAGTCGTCTACATACTGAAGG-3’(2)引物GC含量为40%,L为30,将这两个数值带入Tm值计算公式,得到其Tm=75.5(Tm=0.41×40-675/30+81.5)。
通过计算可以看出其Tm低于78℃,这样的引物是不合适的,所以必须调整引物长度。
(3)重新调整引物长度。
Primer #1: 5’-CCT CCTTCAGTATGTAGACGACTTACTTATTGC GG-3’Primer #2: 5’-CC GCAATAAGTAAGTCGTCTACATACTGAAGG AGG-3’在引物两端加5mer(斜体下划线处),这样引物的GC含量为45.7%,L值为35,将这两个数值带入Tm值计算公式,得到其Tm为80.952(Tm=0.41×47.5-675/35+81.5),这样的引物就可以用于突变实验了。
五、突变所用聚合酶及Buffer引物和质粒都准备好后,当然就是做PCR喽,不过对于PCR的酶和buffer,不能用平时的,我们做PCR把整个质粒扩出来,延伸长度达到几个K,所以要用那些GC buffer或扩增长片段的buffer,另外,要用保真性能较好的PFU酶来扩增,防止引进新的突变。
除了使用基因定点突变试剂盒,如Stratagene和塞百盛的试剂盒,但价格昂贵。
可以使用高保真的聚合酶,如博大泰克的金牌快速taq酶、Takara的PrimeSTAR TM HS DNA polymerase。
六、如何去掉PCR产物最简单的方法就是用DpnI酶,DpnI能够识别甲基化位点并将其酶切,我们用的模板一般都是双链超螺旋质粒,从大肠杆菌里提出来的质粒一般都被甲基化保护起来(除非你用的是甲基化缺陷型的菌株),而PCR产物都是没有甲基化的,所以DpnI酶能够特异性地切割模板(质粒)而不会影响PCR产物,从而去掉模板留下PCR产物,所以提质粒时那些菌株一定不能是甲基化缺陷株。
DpnI处理的时间最好长一点,最少一个小时吧,最好能有两三个小时,因为如果模板处理得不干净,哪怕只有那么一点点,模板直接在平板上长出来,就会导致实验失败。
七、如何拿到质粒直接把通过DpnI处理的PCR产物拿去做转化就行了,然后再筛选出阳性克隆,并提出质粒,拿去测序,验证突变结果。
八、图示九、定点突变操作步骤[A] 诱导突变基因(PCR反应)以待突变的质粒为模板,用设计的引物及Muta-direct™酶进行PCR扩增反应,诱导目的基因突变。
1. 设计点突变引物。
[注]参考引物设计指导2. 准备模板质粒DN A[注]用dam+型菌株(例如DH5α菌株)作为宿主菌。
在end+型菌株中常有克隆数低的现象,但是对突变效率没有影响。
提取质粒DNA时我们建议您使用本公司的质粒提纯试剂盒。
3. [选项]对照反应体系(50μl反应体系)10×Reaction Buffer 5μlpUC18 control plasmid(10ng/μl,total2μl20ng)Control primer mix(20pmol/μl)2μldNTP mixture(each 2.5mM)2μldH2O 38μlMuta-direct™ Enzyme 1μl4. 样品反应体系(50μl反应体系)10×Reaction Buffer 5μlSample plasmid(10ng/μl,total2μl20ng)Sample primer (F)(10pmol/μl)1μlSample primer (R)(10pmol/μl)1μldNTP mixture(each 2.5mM)2μldH2O 38μlMuta-direct™ Enzyme 1μl5. PCR反应条件[注]按如下参数设置PCR扩增条件。
6. PCR扩增反应完成后冰育5分钟,然后置于室温(避免反复冻融)。
[注] 按下列提供的PCR条件进行扩增,控制PCR循环数。
注意当突变点位点超过4个时会发生突变率降低的现象。
[B] 突变质粒选择PCR反应结束后使用Mutazyme™酶消化甲基化质粒从而选择突变质粒DNA。
1. 准备PCR反应产物2. 加入1μl(10U/μl)Mutazyme™酶37℃温育1小时。
[注]当质粒DNA用量过多时Mutazyme™酶可能发生与样品反应不完全的现象。
因此我们建议为了保证突变率请严格遵照实验步骤进行操作。
如果突变率低,可以适当延长反应时间或增加Mutazyme™酶用量。
[C]转化反应完毕后在质粒DNA上会产生缺口,当把这个质粒DNA转入E.coli中时请选择dam+型菌株,例如DH5α。
1. 将10μl样品加到50μl感受态细胞里,然后放置在冰上30分钟。
2. 接下来可以参照一般的转化步骤进行。
序列分析通常当LB平板上出白色菌落则表明发生了突变。
为了证实这一结果,我们建议对白色单菌落进行测序分析。
先讲最简单的一个点的定点突变技术,其它较长片段的突变,删除,插入技术以后会慢慢奉上:在做实验之前,我们首先要搞清楚实验的目的和实验的原理。
实验的目的应该比较明确吧:就是要把自己的基因上面的一个碱基换成另外一个碱基。
一般情况下我们会有几种可能使我们需要这样去做:第一:我们吊出来的基因有点突变,相信这可能是大家经常会遇到的问题。
基因好不容易吊出来,并装进了自己的载体,却发现有一两个碱基跟自己的预期序列或所有的公共数据库不匹配,然后暴昏。
大家实验室里面还是用Taq酶为主吧,Pfu这样的高保真酶大家应该用得不多吧,Taq 酶的优点和缺点都很明显:优点就是扩增效能强,缺点就是保真性差,其错配机率是比较高的,相关数字忘了,大家可以去网上查那个数字,不过感觉如果是2000bp的基因,如果扩四五十个循环的话,很大机率会出现点突变,当然这也跟具体PCR体系里的Buffer有很大关系,详细情况这里就不讨论了。
第二:要研究基因的功能,在基因上自己选定位置更换碱基的保守序列,或者改造成不同的亚型,总之就是要人工改造碱基序列符合自己的实验需要,相信这也是那些研究基因的人经常的一种思路吧。
对于第一种情况:我们首先要分析出现碱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,比如说是三联密码子的最后一位,碱基的改变并没有引起相应氨基酸的改变,那么一般情况下也可以不去理它。
另外,在NCBI上人类的基因的版本一直在变化,也就是说同一个基因有不同的版本,或者称不同的亚型,其碱基序列有些许的差异,只要自己克隆出来的碱基序列与其中一个相匹配,一般也就可以不做定点突变了。
如果有时间没钱,那干脆重新PCR然后再克隆进自己的载体了,不过最好换个保真性好一点的酶如PFU,或者PCR循环数低一点,不过这些东西有时候也得靠运气啦。
实在不行的话再来做定点突变。
对于第二种情况:这种情况下一般也就只能做定点突变了。
接下来开始聊一聊定点突变的原理吧,那个Stratagene试剂盒!上面有一个说明书,说得好像很正规,不过上面好多都是什么专利啊什么注意之类的话,看都不看,我们简明扼要地只讲实验方面,通过设计引物,并利用PCR将模板扩增出来,然后去掉模板,剩下来的就是我们的PCR产物,在PCR产物上就已经把这个点变过来了,然后再转化,筛选阳性克隆,再测序确定就行了。
大家马上就会想到几个问题了:第一:引物怎么设计呢?第二:模板怎么去掉呢?第三:怎么拿到质粒呢?对于第一个问题:怎么设计引物?我只能讲一些原则,并举一些例子。
引物设计的原则其它贴子上都有讲,这里就不重复了:不过这种突变引物要加上一个原则:一般都是以要突变的碱基为中心,加上两边的一段序列,两边长度至少为11-12base pair。