PCR可以扩增环状质粒,但需要注意的是,PCR扩增环状质粒的过程与扩增线性DNA有所不同,且扩增后的产物需要经过进一步处理才能形成完整的环状质粒。以下是对这一问题的详细解答: 一、PCR扩增环状质粒的原理环状质粒PCR构建定点突变序列的基本原理是限制性内切酶Dpn I特异性切割双链DNA中甲基化序列Gm6ATC。从大肠杆菌中分离的质粒已在体内的内源性Dam甲基化酶作用下被完全甲基化了,因而对Dpn I的切割敏感,半甲基化的DNA被Dpn I切割的效率较低。相反,用四种通用脱氧核糖核苷酸体外合成的DNA没有甲基化,因而完全抵抗切割。在定点突变后,能用Dpn I降解剩余的甲基化了的野生型模板,从而富集体外合成的未甲基化DNA。 二、PCR扩增环状质粒的步骤- 质粒DNA变性:将质粒DNA溶于水中,加入NaOH和EDTA溶液,在37℃下孵育以变性质粒DNA模板。
- DNA沉淀与收集:通过加入NaAc中和反应液,并用预冷的乙醇沉淀DNA。离心收集变性的质粒DNA,并清洗沉淀后重新溶于水中。
- PCR扩增:以变性的质粒DNA为模板,使用两条寡苷酸和高保真聚合酶进行PCR扩增。经过多轮热循环后,全长双链质粒DNA以线性形式扩增,产生一种DNA双链上带缺口的突变质粒。
- 琼脂糖凝胶电泳检查:扩增后,通过琼脂糖凝胶电泳检查靶DNA的扩增情况。
- DNA纯化:用苯酚-氯仿抽提扩增产物两次,乙醇沉淀收集DNA。
- DNA磷酸化:将DNA重新溶于噬菌体T4多核苷酸激酶缓冲液中,加入噬菌体T4多核苷酸激酶和ATP进行磷酸化反应。
- 连接反应:使用噬菌体T4 DNA连接酶将磷酸化的DNA进行连接反应,形成环状闭合质粒。
- Dpn I消化:加入Dpn I缓冲液和Dpn I限制性内切酶,混匀后在37℃下孵育以消化剩余的甲基化模板DNA。
- 转化与筛选:将消化产物转化到大肠杆菌感受态细胞中,筛选突变体并通过序列分析进行确证。
三、注意事项- 保真度高的酶:对于较大的质粒,建议使用保真度高的DNA聚合酶以减少错误率。
- 循环次数:环状质粒PCR线性扩增应保持在较少循环次数,以满足条件必须使用相对大量的模板DNA。
- Dpn I酶的消化过程:如果扩增反应正常但突变体产量低,应怀疑Dpn I酶的消化过程,必要时可调整Dpn I的用量和消化时间。
- 质粒的修复与提取:扩增后形成的带缺口的环状质粒需要转化到宿主中,由宿主细胞内的酶自动修复缺口并形成完整的环状质粒。之后可以从宿主细胞中提取质粒进行进一步的分析和应用。
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