一、原理概述
同源重组法是一种基于DNA分子间的同源序列的原理而进行的定向重组方法。在该方法中,重组酶起到催化的作用,使得载体与插入片段能够精确重组。首先,通过设计带有同源臂的引物,扩增出具有同源序列的插入片段。随后,将这些插入片段与线性化的载体进行重组,最终形成重组质粒。在整个过程中,同源重组法借助同源序列的特性,实现了高效的 DNA 重组,使得不同分子间能够精准地进行重组。
二.实验步骤
1.载体线性化
①首先需选择适当的克隆位点,对所选载体进行线性化操作。建议采用双酶切方法,以降低转化时的背景噪音(假阳性克隆)。
② 在进行酶切时,务必注意酶切的时间,以确保载体能够完全线性化。若选择单酶切操作,应适当延长酶切的时间。
2.PCR扩增插入片段
①在设计引物时,需要包含同源臂,并在引物的5'端引入与线性化载体末端一致的同源序列(约15-20bp)。
②在进行PCR扩增时,应使用高保真度聚合酶,以确保扩增片段的准确性和特异性。
3.重组反应
①首先将线性化的载体与扩增得到的插入片段按照特定的比例混合,并加入重组酶。随后,在特定的温度条件下(如37℃)进行一定时间的反应(通常为30分钟)。
②完成重组反应后,可以选择直接进行转化实验或将反应产物储存在-20℃进行后续使用。
4.转化与筛选
①将完成重组的产物转化至感受态细胞(如DH5a),经过热激、复苏和涂板等步骤,最终得到单克隆菌落。
②通过菌落PCR和对质粒进行提取后的酶切鉴定,以筛选出阳性克隆,从而进行后续实验步骤。
5.测序验证
①测序验证 为了确认疑似阳性克隆的准确性,将菌液送至专业测序公司进行双向测序,并仔细比对测序结果与设计序列是否一致。
②若测序结果与设计序列一致,表明重组质粒的构建是成功的,这为进行后续实验奠定了基础。
三.注意事项
1.引物设计:注意控制同源臂的长度和GC含量在适当范围内(15-20bp, GC含量40%-60%),这有助于提高基因重组的效率。
2.酶切与纯化:确保载体完全线性化并进行充分的纯化,以避免环状质粒残留的情况发生。
3.重组比例:载体与插入片段的摩尔比通常为1:2,但也应根据具体情况进行调整以获得更佳的效果。
4.转化条件:需要精确控制转化产物的量和感受态细胞的状态,从而达到理想的转化效率。