质粒转化与质粒小提/大提

质粒是细菌、酵母菌和放线菌等生物中染色体(或拟核)以外的DNA分子,存在于细胞质中(但酵母除外,酵母的2 μm质粒存在于细胞核中),具有自主复制能力,使其在子代细胞中也能保持恒定的拷贝数,并表达所携带的遗传信息,是闭合环状的双链DNA分子。质粒不是细菌生长繁殖所必需的物质,可自行丢失或人工处理而消除,如高温、紫外线等。质粒携带的遗传信息能赋予宿主菌某些生物学性状,有利于细菌在特定的环境条件下生存。

质粒具有自主复制能力,使其在子代细胞中也能保持恒定的拷贝数,并表达所携带的遗传信息。细菌质粒是DNA重组技术中常用的载体。载体是指把一个有用的外源基因通过基因工程手段,送进受体细胞中去进行增殖和表达的工具。将某种目标基因片段重组到质粒中,构成重组基因或重组体。然后将这种重组体经微生物学的转化技术,转入受体细胞(如大肠杆菌)中,使重组体中的目标基因在受体菌中得以繁殖或表达,从而改变寄主细胞原有的性状或产生新的物质。

准备工作:

配制LB Agar固体培养基(琼脂糖浓度最好为2%),配制LB液体培养基,50%甘油(用超纯水配制,用来保存菌种),高压灭菌,待温度冷却至50℃以下,往培养基中加入相应浓度的抗性(液体培养基可后面再加);
同时高压灭菌相应的EP管,Tips,锥形瓶等;
准备超净台:移液器,枪头,酒精灯,打火机,10cm培养皿等,照紫外;
在超净台中点燃酒精灯,倒平板,约15ml/皿,用封口膜封好平板,放在4度中冷却成型;

质粒转化

  1. 取1.5ml EP管,加30ul TE Buffer,将带有质粒的滤纸浸泡其中,4℃冰箱静置 >4h。
  2. 将TransStbl3 Chemically Competent Cell(Lot# M230524) 感受态冰浴解冻,轻弹匀。
  3. 取1.5ml EP管加入10ul 感受态 + 2ul 步骤1中的质粒。(最好设置一个阴性对照)
  4. 42℃ 水浴热激45s,快速转移到冰上静置2min。(这个步骤不要晃动EP管)
  5. 向每个步骤3中的EP管中加入20ul 的无菌LB液体培养基(还未添加抗性),使细菌复苏,混匀后于30℃(这个温度取决于感受态的最适宜生长温度),225rpm摇床摇20min(这个时间要根据经验,时间应把握在刚好涂板子可以长出比较好的单菌落,太短菌液浓度太低,长菌落慢且太少;太长菌液浓度太高,菌落大,单菌落不好挑)。
  6. 在超净台中,将冷却好的固体培养基打开吹干,每个皿中加入100ul菌液涂板子,注意分区,连续涂板,封口膜封好板子,30℃培养箱,倒置培养16-20h,看到长出小菌落时将板子放入4℃保存。

质粒小提

  1. 将之前准备的LB液体培养基中加入抗性(氨苄1:1000),取15ml 离心管,加入5ml 已加入抗性的液体培养基。
  2. 用小白Tips从平板中挑选单克隆,将小枪头打入15ml 离心管中,30℃,180rpm,摇 >5h,以看到液体培养基变浑浊为准。
  3. 取干净的1.5ml EP管,从15ml 离心管中吸取1.5ml(这个量可根据菌液混浊程度加减)菌液,12000rpm,离心3min。
  4. 弃上清,加入250ul TIANGEN质粒小提Kits(Cat# DP103-03,Lot# 6123)P1液,震荡,彻底混匀。
  5. 加入250ul P2液,温和(以免DNA断裂)翻转6-8次,使菌体充分裂解。(这一步总时间不要超过5min,防止过度裂解,质粒受到破坏)
  6. 向EP管中加入350ul P3液,立即温和上下翻转6-8次,充分混匀,此时可看到白色絮状沉淀,12000rpm,离心3min。(P3加入后应立即混匀,避免产生局部沉淀,若上清中还有微小白色沉淀,可再次离心后取上清)
  7. 将吸附柱CP3(实验前用平衡液BL处理吸附柱可最大限度激活硅基质膜,提高得率;BL处理过的吸附柱最好当天使用,放置时间过长会影响效果)放在收集管中,将上清转移到吸附柱CP3中,尽量不要吸到沉淀,12000rpm,离心30-60s,倒掉收集管中的废液,将吸附柱放入收集管。
  8. 可选步骤:向CP3中加入500ul去蛋白液PD,12000rpm,离心30-60s,倒掉收集管中的废液,将吸附柱放入收集管。(如果宿主菌是end A+ 宿主菌TG1、BL21、HB101、JM系列、ET12567等,因其含有大量核酸酶,所以推荐此步骤;若为end A- 宿主菌DH5α、TOP10等,可省略此步)
  9. 向CP3中加入600ul 漂洗液PW(已加入无水乙醇),12000rpm,离心30-60s,倒掉收集管中的废液,将吸附柱放入收集管。
  10. 重复步骤15。
  11. 12000rpm,离心2min,目的是将吸附柱中残余的漂洗液去掉。
  12. 将CP3吸附柱放入一个干净的1.5ml EP管中,向吸附膜的中间部位滴加50-100ul洗脱液EB,室温放置2min,12000rpm,离心2min,将质粒溶液收集到EP管中。(为增加质粒得率,可将溶液再次加入吸附柱CP3,室温放置2min,12000rpm,离心2min,将质粒溶液收集到EP管中;也可以提前65-70℃预热EB液)
  13. 测浓度,跑胶看提取质粒的质量。

质粒大提

质粒大提前一般要质粒小提确认质粒的质量

  1. 取洁净的锥形瓶,加入步骤7中的LB液体培养基100ml,取步骤8中的菌液10ul 加入锥形瓶中,30℃,180rpm,摇过夜,以看到液体培养基变浑浊为准。
  2. 保存菌种:用15%的甘油保存菌种:1.5ml EP管中加入350ul 菌液+150ul 50%甘,混匀,-80℃保存。
  3. 将锥形瓶中剩下的菌液用50ml 离心管,4℃,8000rpm,离心5min,收集菌体沉淀,可同管多次。
  4. 根据所选大提试剂盒的说明书按步骤提取,不同试剂盒步骤不一样。
  5. 提取结束后测浓度,跑胶(因质粒分子量一般较大,所以用低浓度的琼脂糖胶和大的marker)

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