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방법 논문

Excisable 항 생 저항 카세트와 P1 변환 하 여 대장균 에서 생산 유전자 삭제

17.6K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/58267

⸱

2018년 9월 1일

 ,  , 

이 논문에서

요약

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.

초록

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.

서론

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 ....

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프로토콜

1. 긴장 및 플라스 미드

  1. 세균성 긴장
    1. E. 콜라이 긴장 BW251135, JW4179 (BW25113 tamA::kan)7,20, BL21(DE3) 및 BL21ΔABCF21을 사용 합니다. 자세한 내용은 테이블의 자료 를 참조 하십시오.
  2. 살 균 소
    1. P1비르 페이지를 사용 하 여 일반 변환에 대 한. 클로 프롬의 몇 방울과 액체 주식으로 페이지를 저장 (하십시오 단계 2.2 참조). 자세한 내용은 테이블의 자료를 참조 하십시오.
  3. 플라스 미드
    1. 다음 플라스 미드를 사용 하 여이 프로토콜에: pCP2022,23, pIBA2 YadA pEibD1024....

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결과

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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토론

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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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

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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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Strains
E. coli BW25113NIGME6092Keio 컬렉션의 야생형 균주
E. coli BL21(DE3)Merck69450-3발현 균주
E. coli BL21DABCFAddgene102270BL21(DE3)에서 파생
< em>E. coli JW4179NIGJW4179-KCem>tamA deletion mutant
P1 virNIGHR16일반적으로 transducing bacteriophage
Plasmids
pCP20CGSC14177
를 이용한 조건부 복제 플라스미드2-1301-000
EibD 생산을 위한 발현 벡터 pEibD10해당 없음N/A; 요청 시 플라스미드 사용 가능
pET22b+Merck69744-3발현 벡터
pIBA2-YadAN/AYadA 생산을 위한 해당 없음; 요청 시 플라스미드 사용 가능
Chemicals
Acetic acidThermoFisher33209
AgarBD Bacto214010
AgaroseLonza50004
AmpicillinApplichemA0839
AnhydrotetracyclineAbcamab145350
항콜라겐 I 형 항체 COL-1SigmaC2456
소 콜라겐 I 형시그마C9791
염화칼슘머크102382
클로로포름머크102445
인산수소이나트륨VWR28029
DNA 염료ThermoS33102
DNA 분자 크기 마커New England BioLabsN3232S
DNase I시그마DN25
dNTP 믹스뉴 잉글랜드 BiolabsN0447
ECL HRP 기질AdvanstaK-12045
EDTAApplichemA2937
글리세롤VWR24388
염소 안티 마우스 IgG-HRP산타 크루즈sc-2005
염소 안티 토끼 IgG-HRPAgriseraAS10668
HEPESVWR30487
이소 프로필 티오 갈락 토시드VWR43714
카나 마이신ApplichemA1493
LysozymeApplichemA4972
염화 마그네슘VWR25108
염화 망간시그마221279
N< / em>- 라우로일 사르코신SigmaL9150
탈지 분유Sigma70166
염화나트륨VWR27808
tamA 포워드 프라이머InvitrogenN/ASequence 5'-GAAAAAAGG
ATATTCAGGAGAAAATGTG-3'
tamA 리버스 프라이머InvitrogenN/A서열 5'-TCATAATT
CTGGCCCCAGACC-3'Taq
DNA 중합효소New England BiolabsM0267
Tri-sodium citrateMerck106448
TryptoneVWR84610
Tween20SigmaP1379
효모 추출물Merck103753
Equipment
Agarose 젤 전기 영동 챔버HoeferSUB13
비드 비터ThermoFP120A-115
CCD 카메라Kodak4000R
Electroporation 큐벳Bio-Rad165-2089
Electroporation unitBio-Rad1652100
Gel imagerNippon GeneticsGP-03LED
인큐베이팅 쉐이커Infors HTMinitron
인큐베이터VWR390-0482
마이크로 원심분리기Eppendorf5415D
전자 레인지삼성CM1099A
PCR 기계BiometraTpersonal
PCR 스트립AxygenPCR-0208-CP-C
pH 측정기Hanna InstrumentsHI2211-01
PVDF 멤브레인ThermoFisher88518
SDS-PAG 전기영동 챔버ThermoFisherA25977
탁상용 원심분리기Beckman CoulterB06322
Vortex mixerScientific IndustriesSI-0236
수조GFLD3006
습식 이송 장치HoeferTE22
< FLP pASK-IBA2 IBA GmbH

참고문헌

  1. Blount, Z. D. The unexhausted potential of E. coli. eLife. 4, e05826(2015).
  2. Hamilton, C. M., Aldea, M., Washburn, B. K., Babitzke, P., Kushner, S. R. New method for generating deletions and gene replacements in Escherichia coli. Journal of Bacteriology. 171 (9), 4617-46....

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