여기 선물이 다른 대장균 변종에 삭제 돌연변이 만들기 위한 기반으로 기존의 항생제 저항-카세트 삭제 구문을 사용 하는 프로토콜. 이러한 삭제 돌연변이 동원 고 P1 살 균 소 변환을 사용 하 여 받는 사람 긴장의 해당 장소에 삽입 될 수 있습니다.
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여기 선물이 다른 대장균 변종에 삭제 돌연변이 만들기 위한 기반으로 기존의 항생제 저항-카세트 삭제 구문을 사용 하는 프로토콜. 이러한 삭제 돌연변이 동원 고 P1 살 균 소 변환을 사용 하 여 받는 사람 긴장의 해당 장소에 삽입 될 수 있습니다.
박테리아에서 알 수 없는 유전자의 기능 연구에 대 한 첫 번째 접근은이 유전자의 녹아웃을 만드는 것입니다. 여기, 우리는 강력 하 고 빠른 살 균 소 P1 일반화 된 변환 사용 하 여 다른 한 대장균 긴장에서 유전자 삭제 돌연변이 전송 하기 위한 프로토콜을 설명 합니다. 이 방법은 돌연변이 선택 가능 (예: 항생제 카세트 삽입을 사용 하 여 유전자 중단에 따라) 해야 합니다. 이러한 항생제 카세트 기증자 긴장에서 동원 될 수 있습니다 관심 받는 사람 부담으로 신속 하 게 도입 하 고 쉽게 유전자 삭제 돌연변이 생성. 항생제 카세트 사이트별 recombinase 게놈에서 순서 ~ 100-기지-쌍-긴 흉터만 깨끗 한 녹아웃을 생산 하 여 카세트의 절단을 허용 하는 flippase 인식 사이트를 포함 하도록 디자인할 수 있습니다. 우리는 어셈블리 요소 autotransporter 속에 관련 된 인코딩 타 유전자를 노크 하 여 프로토콜을 설명 하 고는 속에이 노크 아웃의 효과 및 2 개의 trimeric autotransporter adhesins의 기능 테스트. P1 변환에 의해 유전자 삭제는 한계가, 비록 편리 하 고 속도 구현 하기가 유전자 삭제의 다른 방법에 매력적인 대안.
유전자의 기능 연구에 대 한 일반적인 첫 번째 접근 노크 아웃 mutagenesis 수행 결과 표현 형을 관찰 하는 것입니다. 이것은 또한 반전 유전학을 불린다. 지난 70 년 동안 또는 이렇게, 그것의 경작 및의 순종 유전자 조작1의 용이성으로 인해 박테리아 대장균 분자 생물학의 주력 하고있다. 여러 가지 방법은 대장균, 등 표식 exchange mutagenesis2,3 , 더 최근에, λ 레드 또는 Rac 외 시스템4,5 를 사용 하 여 recombineering에에서 유전자 삭제를 생산 하기 위해 개발 되었습니다. , 6.
널리 사용 되는 시스템에서 개별 유전자의 코딩 시퀀스에서 염색체5,7excised 나중 수는 항생제 저항 카세트로 대체 됩니다. 코딩 시퀀스 대체 된다, 예를 들어 대 (칸) 저항 카세트, 양쪽에 flippase (FLP) 인식 대상 (FRT) 사이트에 의해 형벌 이다. FRT 사이트 recombinase 칸 카세트의 삭제로 이어지는 FRT 사이트 간의 사이트 재결합 중재 FLP에 의해 인식 됩니다. 이 방법에서는, 주어진된 유전자의 코딩 시퀀스의 전체 삭제 얻을 수 있습니다, 약 100의 기본적인 쌍 (bp) (그림 1)의 순서만 최소한의 흉터를 남겨두고.
전 10 년 넘게 소위 게이오 컬렉션 개발 되었다. 이것은 세균성 라이브러리 기반 표준 실험실 대장균 K12 변형, 거의 모든 비-필수 유전자 λ 빨간 재결합7,8에 의해 개별적으로 삭제 되었습니다. 이 컬렉션에서 클론 excisable 칸 저항 카세트 교체의 코딩 시퀀스 한 개 있다. 케이오 컬렉션9많은 응용 프로그램 대 한 유용한 도구가 될 입증 되었습니다. 하나는 같은 응용 프로그램 다른 대장균 변종에 삭제 돌연변이의 생산 이다. 일반적으로 살 균 소, P110,11,12,,1314등을 시험 하 여 주어진된 삭제 복제에서 칸 카세트를 동원 수 있습니다. 살 균 소 주식 같은 긴장에서 준비 사용할 수 있습니다 받는 사람의, E. 콜라이 긴장을 감염 하 어디 낮은 하지만 신뢰할 수 있는 주파수는 칸에서 카세트 포함 된 지역 포함 될 수 있습니다 받는 사람 게놈으로 동종 재결합에 의해 (그림 2)입니다. Transductants 칸 포함 된 매체에 성장에 대 한 선택할 수 있습니다. 이 따라 항생제 저항 카세트의 제거를 원하는 경우 트랜스 transductant 변형에 FLP recombinase 공급 수 있다. FLP 포함 된 플라스 미드, 암 피 실린 (Amp) 저항 마커를 운반, 경화 후 칸와 앰프-민감한 클론에 대 한 검사는 하 고 야생-타입 코딩 순서와 칸 카세트의 정확한 절단 식민지 PCR에 의해 확인 됩니다.
여기, 상세한 프로토콜 제공 됩니다, 각 녹아웃 대장균 스트레인 위에서 설명한 전략에 따라 생산 단계를 설명 하. 예를 들어, 타 마 유전자의 삭제는 보여 줍니다. 타 마 일부 전송 및 어셈블리 모듈 (TAM), 특정 autotransporter 단백질 및 pili15,,1617의 속에 포함 되는 외부 막 β 배럴 단백질을 인코딩합니다. 이 노크 아웃 긴장은 다음 2 개의 trimeric autotransporter adhesins (다시), 페스트 adhesin YadA와 대장균 면역 글로불린 (Ig)는 속에 다 마 삭제의 효과 검사 하는 데 사용 됩니다-TAA EibD 바인딩 18,19.
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1. 긴장 및 플라스 미드
2. 준비 Lysate 살 균 소


3. P1 변환
4. 절 개 칸 카세트
5입니다. 유전자 삭제 확인
6. 기타 기술
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세대는 타 마 노크 아웃 BL21ΔABCF의의:
위에서 설명한 전략은 이전 BL21(DE3), 외부 막 단백질 생산을 위한 최적화 이며 BL21ΔABCF21라는 단백질 생산에 사용 되는 표준 실험실 긴장의 파생 긴장을 생산 하기 위해 사용 되었습니다. 이 긴장 풍부한 외부 막 단백질을 코딩 하는 4 개의 유전자를 부족 하 고, 따라서, 야생-타입 스트레인 보다 더 heterologously 표현된 외부 막 단백질을 생산할 수 있다. 베 레모는 TAA 속에 참여 하는 여부를 테스트 하려면 타 마 진이이 백그라운드에서 삭제 되었습니다.
P1 lysate 게이오 컬렉션 스트레인 JW4179, ...
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P1 변환 대장균에 유전자 삭제를 생성 하기 위한 빠르고, 강력 하 고 신뢰할 수 있는 방법입니다. 이 여기 BL21 파생 된 받는 사람에 게 케이오 기증자 스트레인에서 타 마 삭제 돌연변이 시험에 의해 증명 됩니다. 변환 프로세스의 주요 단계는 lysate는 시험의 생산, 자체 변환, 칸 저항 카세트의 절단 및 PCR에 의해 녹아웃의 확인. 총에서 과정 약 1 주일 소요 하며 확인에 대 한 최종 PCR를 제외 하 고 사용할 수 없는 분자 생물학 방법. 따라서, P1 변환 빨간 재결합 팽창한 노력 및 시간 λ와 경쟁할 수 있는 하 고 전통적인 마커 exchange mutagenesis 보다 훨씬 빠릅니다.
제시 프로토콜 매우 강력한 이며 많은 단계 수정에 대 한 수 있습니다. 그러나 있다,, 몇 가지 중요 한 매개 변수. P1 감염, 그것은 매체에 칼슘 이온을 추가 해야 합니다. 칼슘은 박테리아를 살 균 소의 흡착에 대 한 필요 하 고 매체에 충분...
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저자는 공개 없다.
케이오 컬렉션 긴장 국가 유관 프로젝트 (검, 일본)에서 가져온: 대장균. 그의 지속적인 지원에 감사 더크 맺고 (생물 과학 부, 오슬로 대학교) 하 고. 이 작품은 노르웨이 젊은 연구원 부여 249793 (잭 C. 레오)의 연구 위원회에 의해 투자 되었다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Strains | |||
| E. coli BW25113 | NIG | ME6092 | Keio 컬렉션의 야생형 균주 |
| E. coli BL21(DE3) | Merck | 69450-3 | 발현 균주 |
| E. coli BL21DABCF | Addgene | 102270 | BL21(DE3)에서 파생 |
| < em>E. coli JW4179 | NIG | JW4179-KC | em>tamA deletion mutant |
| P1 vir | NIG | HR16 | 일반적으로 transducing bacteriophage |
| Plasmids | |||
| pCP20 | CGSC | 14177 | |
| 를 이용한 조건부 복제 플라스미드2-1301-000 | |||
| EibD 생산을 위한 발현 벡터 pEibD10 | 해당 없음 | N/A | ; 요청 시 플라스미드 사용 가능 |
| pET22b+ | Merck | 69744-3 | 발현 벡터 |
| pIBA2-YadA | N/A | YadA 생산을 위한 해당 없음; 요청 시 플라스미드 사용 가능 | |
| Chemicals | |||
| Acetic acid | ThermoFisher | 33209 | |
| Agar | BD Bacto | 214010 | |
| Agarose | Lonza | 50004 | |
| Ampicillin | Applichem | A0839 | |
| Anhydrotetracycline | Abcam | ab145350 | |
| 항콜라겐 I 형 항체 COL-1 | Sigma | C2456 | |
| 소 콜라겐 I 형 | 시그마 | C9791 | |
| 염화칼슘 | 머크 | 102382 | |
| 클로로포름 | 머크 | 102445 | |
| 인산수소이나트륨 | VWR | 28029 | |
| DNA 염료 | Thermo | S33102 | |
| DNA 분자 크기 마커 | New England BioLabs | N3232S | |
| DNase I | 시그마 | DN25 | |
| dNTP 믹스 | 뉴 잉글랜드 Biolabs | N0447 | |
| ECL HRP 기질 | Advansta | K-12045 | |
| EDTA | Applichem | A2937 | |
| 글리세롤 | VWR | 24388 | |
| 염소 안티 마우스 IgG-HRP | 산타 크루즈 | sc-2005 | |
| 염소 안티 토끼 IgG-HRP | Agrisera | AS10668 | |
| HEPES | VWR | 30487 | |
| 이소 프로필 티오 갈락 토시드 | VWR | 43714 | |
| 카나 마이신 | Applichem | A1493 | |
| Lysozyme | Applichem | A4972 | |
| 염화 마그네슘 | VWR | 25108 | |
| 염화 망간 | 시그마 | 221279 | |
| N< / em>- 라우로일 사르코신 | Sigma | L9150 | |
| 탈지 분유 | Sigma | 70166 | |
| 염화나트륨 | VWR | 27808 | |
| tamA 포워드 프라이머 | Invitrogen | N/A | Sequence 5'-GAAAAAAGG ATATTCAGGAGAAAATGTG-3' |
| tamA 리버스 프라이머 | Invitrogen | N/A | 서열 5'-TCATAATT CTGGCCCCAGACC-3'Taq |
| DNA 중합효소 | New England Biolabs | M0267 | |
| Tri-sodium citrate | Merck | 106448 | |
| Tryptone | VWR | 84610 | |
| Tween20 | Sigma | P1379 | |
| 효모 추출물 | Merck | 103753 | |
| Equipment | |||
| Agarose 젤 전기 영동 챔버 | Hoefer | SUB13 | |
| 비드 비터 | Thermo | FP120A-115 | |
| CCD 카메라 | Kodak | 4000R | |
| Electroporation 큐벳 | Bio-Rad | 165-2089 | |
| Electroporation unit | Bio-Rad | 1652100 | |
| Gel imager | Nippon Genetics | GP-03LED | |
| 인큐베이팅 쉐이커 | Infors HT | Minitron | |
| 인큐베이터 | VWR | 390-0482 | |
| 마이크로 원심분리기 | Eppendorf | 5415D | |
| 전자 레인지 | 삼성 | CM1099A | |
| PCR 기계 | Biometra | Tpersonal | |
| PCR 스트립 | Axygen | PCR-0208-CP-C | |
| pH 측정기 | Hanna Instruments | HI2211-01 | |
| PVDF 멤브레인 | ThermoFisher | 88518 | |
| SDS-PAG 전기영동 챔버 | ThermoFisher | A25977 | |
| 탁상용 원심분리기 | Beckman Coulter | B06322 | |
| Vortex mixer | Scientific Industries | SI-0236 | |
| 수조 | GFL | D3006 | |
| 습식 이송 장치 | Hoefer | TE22 |
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