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Methodenartikel

CAPRRESI: Chimären Assembly durch Plasmid Recovery und Restriktion Enzym Site Insertion

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DOI:

10.3791/55526

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25. Juni 2017

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier präsentieren wir die Chimären-Assemblierung durch Plasmid-Wiedergewinnung und Restriktionsenzym-Insertion (CAPRRESI), ein Protokoll, das auf der Insertion von Restriktionsenzymstellen in Synonym-DNA-Sequenzen und funktionelle Plasmid-Recovery basiert. Dieses Protokoll ist eine schnelle und kostengünstige Methode zum Fixieren von Protein-kodierenden Genen.

Zusammenfassung

Hier präsentieren wir die Chimären-Assemblierung durch Plasmid-Wiedergewinnung und Restriktionsenzym-Insertion (CAPRRESI). CAPRRESI profitiert von vielen Stärken der ursprünglichen Plasmid-Wiedergewinnungsmethode und führt eine Restriktionsenzym-Verdauung ein, um DNA-Ligationsreaktionen zu erleichtern (erforderlich für die Chimären-Assemblierung). Für dieses Protokoll klonieren Benutzer Wildtyp-Gene in das gleiche Plasmid (pUC18 oder pUC19). Nach der in Silico- Selektion von Aminosäuresequenzregionen, in denen Chimären zusammengesetzt werden sollen, erhalten die Benutzer alle Synonym-DNA-Sequenzen, die sie codieren. Ad-hoc Perl-Skripte ermöglichen es Benutzern, alle Synonym-DNA-Sequenzen zu bestimmen. Nach diesem Schritt sucht ein anderes Perl-Skript nach Einschränkungsenzytsites auf allen Synonym-DNA-Sequenzen. Diese in der Silico- Analyse wird auch unter Verwendung des Ampicillin-Resistenzgens ( ampR ), das auf pUC18 / 19-Plasmiden gefunden wurde, durchgeführt. Benutzer entwickeln Oligonukleotide in Synonymregionen, um Wildtyp- und AmpR- Gene durch PCR zu stören. Nach obtAining und reinigen komplementäre DNA-Fragmente, Restriktionsenzym-Verdauung wird erreicht. Die Chimärenanordnung wird durch Ligieren geeigneter komplementärer DNA-Fragmente erreicht. PUC18 / 19-Vektoren sind für CAPRRESI ausgewählt, weil sie technische Vorteile wie kleine Größe (2.686 Basenpaare), hohe Kopienzahl, vorteilhafte Sequenzierungsreaktionsmerkmale und kommerzielle Verfügbarkeit bieten. Die Verwendung von Restriktionsenzymen für die Chimärenanordnung eliminiert die Notwendigkeit von DNA-Polymerasen, die stumpfendige Produkte ergeben. CAPRRESI ist eine schnelle und kostengünstige Methode zur Fusion von Protein-kodierenden Genen.

Einleitung

Die chimäre Gen-Assemblierung wurde in der Molekularbiologie weit verbreitet, um die Proteinfunktion und / oder für biotechnologische Zwecke zu erhellen. Es gibt verschiedene Verfahren zum Fixieren von Genen, wie etwa die überlappende PCR-Produktverstärkung 1 , die Plasmidrückgewinnung 2 , die homologe Rekombination 3 , die CRISPR-Cas9-Systeme 4 , die ortsgerichtete Rekombination 5 und die Gibson-Anordnung 6 . Jeder von ihnen bietet verschiedene technische Vorteile. Zum Beispiel die Flexibilität der überlappenden PCR-Konstruk....

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Protokoll

1. CAPRRESI-Protokoll

HINWEIS: Abbildung 1 stellt das gesamte CAPRRESI-Protokoll dar. Diese Technik basiert auf einem Silico- Design und dem darauffolgenden Aufbau der gewünschten Chimären.

  1. Auswahl des Klonierungsplasmids, pUC18 oder pUC19.
    1. Wählen Sie den pUC-Vektor aus, der am besten zu technischen Anforderungen passt.
      HINWEIS: Beide Vektoren haben die gleiche Sequenz, mit Ausnahme der Orientierung der multiplen Klonierungsstelle. Dies ist wichtig für die Konstruktion von Oligonukleotiden und die PCR-Plasmidstörung.
  2. In der Silico- A....

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Ergebnisse

Abbildung 1 zeigt CAPRRESI. Unter Verwendung dieses Verfahrens wurden zwei chimäre Gene durch Austausch der Domänen von zwei bakteriellen primären Sigma-Faktoren ( dh E. coli RpoD und R. etli SigA) zusammengesetzt. Die DNA-Sequenzen der rpoD- und sigA- Gene wurden unter Verwendung des Artemis Genome Browser 14 aus den GenBank-Genom-Dateien NC_000913 bzw. NC_007761 erhalten. Die DNA-Sequenz des pUC18-Vektors wurd.......

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Diskussion

CAPRRESI wurde als Alternative zum PRM 2 konzipiert . Die ursprüngliche PRM ist eine leistungsfähige Technik; Es ermöglicht die Verschmelzung von DNA-Sequenzen entlang eines beliebigen Teils der ausgewählten Gene. Für PRM sollten Wildtyp-Gene in das gleiche Plasmid kloniert werden. Danach werden Oligonukleotide innerhalb von Wildtyp- und Antibiotika-Resistenzgenen, die auf dem Plasmid gefunden wurden, entworfen. Die Plasmidstörung wird durch PCR unter Verwendung von stumpfendigen, hochauflösenden.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen haben.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde von Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, CONACYT, México (Stipendium 154833) und Universidad Nacional Autónoma de México unterstützt. Die Autoren danken Víctor González, Rosa I. Santamaría, Patricia Bustos und Soledad Juárez für ihre administrativen und technischen Beratung.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Platin-Taq-DNA-Polymerase High FidelityThermo Fisher 11304011Erzeugt eine Mischung aus stumpfen/3'-A-überhängenden PCR-Produkten
Hochreines Plasmid-IsolationskitRoche11754785001Wird für alle Plasmidaufreinigungsreaktionen verwendet
Aufreinigungskit für hochreine PCR-ProdukteRoche11732676001Wird für alle PCR-Aufreinigungsreaktionen aus Agarosegelen verwendet
AflII-RestriktionsenzymNew England BiolabsR0520LErkennt die Sequenz 5'-CTTAAG-3' und schneidet bei 37 ° C
KpnI-HF RestriktionsenzymNew England BiolabsR3142LErkennt die Sequenz 5'-GGTACC-3' und schneidet bei 37 &de; C
SpeI-HF RestriktionsenzymNew England BiolabsR3133LErkennt die Sequenz 5'-ACTAGT-3' und schneidet bei 37 > C
XbaI-RestriktionsenzymNew England BiolabsR0145LErkennt die Sequenz 5'-TCTAGA-3' und schneidet bei 37 ° C
Ampicillin NatriumsalzSigma AldrichA0166-5GAntibiotika
NalidixinsäureSigma AldrichN8878-5GAntibiotika
HefeextraktSigma AldrichY1625-1KGBakterielle Zellkultur
Kasein PeptonSigma Aldrich70171-500GBakterielle Zellkultur
NaClSigma AldrichS9888-1KGNatriumchlorid
AgarSigma Aldrich05040-1KGBakterielles Zellkultur
XbaI RestriktionsenzymThermo FisherFD0684Schnellverdau XbaI Enzym
KpnI RestriktionsenzymThermo FisherFD0524Schnellverdau KpnI Enzym
Quick Ligation KitNew England BiolabsM2200SFast DNA Ligation Kit
AflII RestriktionsenzymThermo FisherFD0834Fast digest AflII enzym
SpeI RestriktionsenzymThermo FisherFD1253Fast digest SpeI enzyme

Referenzen

  1. Horton, R. M., Hunt, H. D., Ho, S. N., Pullen, J. K., Pease, L. R. Engineering hybrid genes without the use of restriction enzymes: gene splicing by overlap extension. Gene. 77 (1), 61-68 (1989).
  2. Vos, M. J., Kampinga, H. H. A PCR amplification strat....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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