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攻無(wú)不“克”的無(wú)縫克隆為何備受青睞?

2022-3-18  閱讀(696)

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攻無(wú)不“克"的無(wú)縫克隆為何備受青睞?


導(dǎo)讀


在經(jīng)歷了多次PCR、酶切、連接、轉(zhuǎn)化后,有些小伙伴仍會(huì)面臨克隆陽(yáng)性率低的情況,每一步都認(rèn)真地完成,但仍然存在不少的問(wèn)題。今天小翌給大家介紹一下近年來(lái)備受科學(xué)家們青睞的“無(wú)縫克隆"。相比于傳統(tǒng)的酶切克隆,無(wú)縫克隆更快更靈活,不受酶切位點(diǎn)限制,可以在質(zhì)粒的任何位點(diǎn)進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)DNA段的插入。

傳統(tǒng)酶切克隆

1. 受限制性內(nèi)切酶的限制
2. 連接效率低:T4 DNA連接酶連接效率具有序列的偏好性
3. 耗時(shí)長(zhǎng):酶連過(guò)夜
4. 多片段克隆困難

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圖1.傳統(tǒng)酶切克隆

無(wú)縫克隆

1. 無(wú)需考慮酶切位點(diǎn),適用任意載體、任意片段
2. 陽(yáng)性率高,可用于50 bp -10 kb的片段
3. 連接快速,20-30 min即可完成
4. 可用于多片段克隆、基因突變、多順?lè)醋颖磉_(dá)載體構(gòu)建

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圖2.無(wú)縫克隆


無(wú)縫克隆的原理

與傳統(tǒng)的雙酶切克隆一般,無(wú)縫克隆依賴于dsDNA的黏性末端進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì),但無(wú)縫克隆并不使用內(nèi)切酶來(lái)制造黏性末端,而是通過(guò)T5核酸外切酶來(lái)產(chǎn)生的。T5核酸外切酶能夠沿著5’→3’方向,降解dsDNA,從而產(chǎn)生黏性末端,但是,T5外切酶并不能保證每一個(gè)片段5’端都會(huì)酶切成一樣長(zhǎng)的粘性末端。因此退火之后,無(wú)縫克隆中的DNA聚合酶會(huì)針對(duì)缺失的堿基進(jìn)行添加,Taq連接酶催化堿基之間形成磷酸二酯鍵,將所有缺口補(bǔ)齊。

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圖3.無(wú)縫克隆原理圖


無(wú)縫克隆優(yōu)勢(shì)詳解

1. 不受片段、載體序列的限制,可任意組裝


傳統(tǒng)的酶切克隆:克隆載體的多克隆位點(diǎn)需攜帶可用的單一酶切位點(diǎn),同時(shí)酶切位點(diǎn)若存在于外源片段也會(huì)極大程度限制克隆。此外,還需要購(gòu)買(mǎi)各式各樣不同的內(nèi)切酶。

無(wú)縫克隆:僅靠同源臂進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)。

2. 可同時(shí)無(wú)縫地拼接多個(gè)片段


傳統(tǒng)的酶切克隆:由于酶切位點(diǎn)的限制和酶切位點(diǎn)之間存在著一定的距離和交叉覆蓋,可組裝的片段有限,酶切克隆通常需要分多次拼接,一般只能拼接2-3個(gè)片段,耗時(shí)耗力。

無(wú)縫克隆:可同時(shí)拼接4-6個(gè)片段,并且只需要將所有片段混在一個(gè)試劑管中反應(yīng)即可。

3. 操作簡(jiǎn)便,時(shí)間上大大節(jié)省


傳統(tǒng)的酶切克隆:傳統(tǒng)的片段和載體酶切均需要2-4小時(shí),此外還需要對(duì)相關(guān)產(chǎn)物進(jìn)行末端補(bǔ)平、磷酸化、產(chǎn)物純化等一系列操作。為保證連接成功,還需在16℃條件下過(guò)夜連接。

無(wú)縫克隆:僅需PCR和膠回收,連接體系反應(yīng)時(shí)間為20min左右,連接單個(gè)和多個(gè)片段的時(shí)間一致。相比于傳統(tǒng)酶切克隆,可節(jié)約1天左右的時(shí)間。


無(wú)縫克隆操作步驟

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圖4.無(wú)縫克隆關(guān)鍵步驟

1. 線性化載體制備


① 線性化方式:酶切或者PCR;
② 產(chǎn)物純化:膠回收/PCR產(chǎn)物純化;

2. PCR獲取目的插入片段


5’引物需要和線性化載體末端15-25 bp的序列重疊。

小翌推薦使用引物設(shè)計(jì)工具:122.112.245.84:8080/hieff-clone/

3. 重組反應(yīng)

按一定比例將線性化載體與插入片段進(jìn)行混合,50℃反應(yīng)20 min后即可用于轉(zhuǎn)化。

分子克隆發(fā)展至今,翌圣利用同源同組的原理,匠心研發(fā)了多款一步法快速克隆產(chǎn)品。自產(chǎn)品上市以來(lái),受到了諸多客戶的支持,備受好評(píng)。以下是部分產(chǎn)品的性能展示:

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圖5. Hieff Clone® One Step Cloning Kit(CAS#10911)試劑盒可以有效克隆不同長(zhǎng)度的單片段基因。載體:4.7 kb。插入片段:1.2 kb,3 kb和5 kb。

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圖6.Hieff Clone® Plus Multi One Step Cloning Kit(CAS#10912)試劑盒進(jìn)行3個(gè)片段克隆。載體:10 kb。插入片段:1 kb,1.5 kb和2.5 kb。

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圖7.Hieff Clone® Universal One Step Cloning Kit(CAS#10922)試劑盒進(jìn)行5個(gè)片段克隆(上)、6個(gè)片段克隆(下)。載體:5 kb。插入片段:4kb(上)和5 kb(下)。


產(chǎn)品已發(fā)表文獻(xiàn)


向下滑動(dòng)查看

1. Jiang, Y., et al., Plants transfer lipids to sustain colonization by mutualistic mycorrhizal and parasitic fungi[J]. Science, 2017. (IF 37.205)

2. Liu C X, Li X, Nan F, et al. Structure and degradation of circular RNAs regulate PKR activation in innate immunity[J]. Cell, 2019. (IF 31.398)

3. Xing, Y.H., et al., SLERT Regulates DDX21 Rings Associated with Pol I Transcription[J]. Cell, 2017. 169(4): p. 664-678.e16. (IF 31.398)

4. Wang Y, Hu SB, et al. Genome-wide screening of NEAT1 regulators reveals cross-regulation between paraspeckles and mitochondria[J]. Nat Cell Biol. 2018 Oct;20(10):1145-1158. (IF 20.46)

5. Li X., et al., Coordinated circRNA Biogenesis and Function with NF90/NF110 in Viral Infection[J]. Mol Cell. 2017 Jul 20;67(2):214-227.e7. (IF 14.548)

6. Yao R W, Xu G, Wang Y, et al. Nascent Pre-rRNA Sorting via Phase Separation Drives the Assembly of Dense Fibrillar Components in the Human Nucleolus[J]. Molecular cell, 2019. (IF 14.548)

7. Wu P, Zhang T, Liu B, et al. Mechano-regulation of peptide-MHC class I conformations determines TCR antigen recognition[J]. Molecular cell, 2019, 73(5): 1015-1027. e7. (IF 14.548)

8. Qiao HH, Wang F, et al. An efficient and multiple target transgenic RNAi technique with low toxicity in Drosophila[J]. Nat Commun. 2018 Oct 8;9(1):4160. (IF 12.353)



產(chǎn)品推薦


分類
名稱
貨號(hào)
規(guī)格
單片段一步法克隆
Hieff Clone® Plus One Step  Cloning Kit 一步法快速克隆試劑盒
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多片段一步法克隆
Hieff Clone® Plus  Multi One Step Cloning Kit 多片段一步法快速克隆試劑盒
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10 T
單/多片段一步法克隆NEW
Hieff Clone® Universal One  Step Cloning Kit 通用型一步法快速克隆試劑盒
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