Bu protokol, in silico bulunan sonlandırıcıların gücünü hızlı bir şekilde ölçmek için Golden Gate Assembly ve plazmid pGR-blue'yu kullanır.
Yöntem makalesi
Bu protokol, in silico bulunan sonlandırıcıların gücünü hızlı bir şekilde ölçmek için Golden Gate Assembly ve plazmid pGR-blue'yu kullanır.
Bu protokolün amacı, biyoinformatik olarak tanımlanmış sonlandırıcıların hızlı bir şekilde doğrulanmasına izin vermektir. Ayrıca, plazmit (pGR-Blue) bu protokol için özel olarak tasarlanmıştır ve sonlandırıcı verimliliğinin ölçülmesine izin verir. Kavramın bir kanıtı olarak, mikobakteriyofaj Bernal'de altı sonlandırıcı biyoinformatik olarak tanımlandı13. Tanımlandıktan sonra, sonlandırıcılar daha sonra uygun yapışkan uçlara sahip oligonükleotidler olarak yapıldı ve birlikte tavlandı. Golden Gate Assembly (GGA) kullanılarak, sonlandırıcılar daha sonra pGR-Blue'ya klonlandı. Görünür ışık altında, yalancı pozitif koloniler mavi görünür ve pozitife dönüşmüş koloniler beyaz/sarıdır. Arabinoz ile indüklenebilir bir promotörün (pBad) indüksiyonundan sonra, üretilen yeşil floresan proteininin (GFP) üretilen kırmızı floresan proteinine (RFP) oranı ölçülerek koloni gücü belirlenebilir. pGR-Blue ile protokol üç gün gibi kısa bir sürede tamamlanabilir ve bir eğitim ortamı için idealdir. Ek olarak, sonuçlar, bu protokolün, transkripsiyonun düzenlenmesi ile ilgili sonlandırıcı verimliliğinin in silico tahminlerini anlamak için bir araç olarak yararlı olduğunu göstermektedir.
Büyük sentetik biyoloji projeleri, gen ekspresyonunu düzenlemeye yardımcı olmak için oldukça etkili transkripsiyon sonlandırıcılarının kullanılmasını gerektirir. Yeni sonlandırıcıların tanımlanması, yeni genomların biyoinformatik analizini gerektirir. Bununla birlikte, her biri tahmin için kullanılan benzersiz bir algoritmaya sahip artan miktarda biyoinformatik yazılım geliştirildikçe, varsayılan sonuçlar arasında daha fazla tutarsızlık ortaya çıkmaktadır. Bu süreç biraz öznel olduğundan ve in silico olarak yapıldığından, bu tahminlerin biyolojik olarak doğrulanması gerekir. 1 Ek olarak, in-silico analiz yoluyla tanımlanan varsayılan sonlandırıcıların hacmi, nispeten kısa bir zaman diliminde tamamlanabilen klonlama stratejilerinin kullanılmasını gerektirir.
PGR-Blue plazmid, tüm reaksiyon adımlarının tek bir mikro-santrifüj tüpünde aynı anda gerçekleştirilmesine izin vererek klonlama prosedürünü basitleştirmek için Golden Gate Assembly (GGA) kullanmak üzere yeniden tasarlanmış PGR plazmidinin bir modifikasyonudur. 2,3 Pozitif kolonileri tanımlama kolaylığını artırmak için renk seçimi plazmide dahil edildi. Başarılı bir ligasyon, arabinoz içeren plakalar üzerinde büyütüldüğünde görünür ışıkta beyaz/sarı ve mavi (450 nm) veya ultraviyole (UV) ışık altında floresan yeşil olmalıdır. Kesilmemiş pGR-mavisi bir mavi kromo proteini (amilCP) içerdiğinden, değiştirilmemiş bir plazmit içeren koloniler görünür ışık altında mavidir. Bu basitleştirme, kolaylaştırılmış protokolle birlikte, araştırmacıların biyoinformatik tanımlamadan biyolojik doğrulamaya üç ila dört gün içinde geçmelerini sağlar. Bu sistemin tasarım doğası hem araştırma laboratuvarında hem de eğitim ortamlarında faydalı olabilir.
pGR-Mavi plazmid, sonlandırıcı kuvvetin nicelleştirilmesine izin verir. 4 Yeşil floresan proteini (GFP) ve kırmızı floresan proteini (RFP) üretmek için tek bir arabinoz ile indüklenebilir promotör kullanılır. Sonlandırıcı, GFP dizisinden sonra, ancak RFP dizisinden önce plazmide klonlanır, böylece RFP proteininin transkripsiyonu durdurulur. Sonlandırıcının gücü, üretilen GFP'nin üretilen RFP'ye oranı ile belirlenir.
Vizyon ve Değişim5 raporu, Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik (STEM) eğitiminin araştırmaya dayalı deneyimleri sınıfa dahil etmesini önerdi. 6 Ancak bu, belirli bir zaman dilimi içinde sınırlı becerilere sahip öğrenciler tarafından yapılabilecek protokollerin geliştirilmesini gerektirir. Protokol üç gün gibi kısa bir sürede tamamlanabilirken, aynı zamanda bir Kurs Araştırma Deneyimi (CRE) oluşturmak için her önemli adımın ayrı bir haftalık (2-3 saat) laboratuvar döneminde gerçekleştirilebileceği şekilde tasarlanmıştır. Bu şekilde kullanıldığında, prosedür üç ila altı hafta sürecektir ve Genetik, Hücre Biyolojisi veya Biyoinformatik alanlarında hem giriş hem de ileri düzey kurslar için uygundur.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
1. Tasarımı ve Uygun Sticky saplı Sipariş oligonükleotidler
2. Tavlama Oligonükleotidler (Dondurularak kurutulmuş DNA Sadece geçerlidir)
3. Golden Gate Meclisi (Standart Mix - Maliyet Etkin)
4. Golden Gate Meclisi (Ticari Master Mix - Zaman Verimli)
5. Dönüşüm ve Koloni Seçimi
6. Doğrulama ve Terminator sayısallaştırılması
GFP ve RFP hem. 
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu protokol, Golden Gate Meclisi (Şekil 2) kullanılarak GFP ve RFP arasında bağlandı bir sonlandırıcı ile PGR-Mavi içeren hücreleri üretecek. lige inserti ihtiva eden pozitif koloniler rengine göre seçilebilir. Görünür ışık pozitif koloniler / beyaz sarı olacaktır ve yanlış pozitif 37 ° C (Şekil 3) inkübasyon 18-20 saat sonra mavi koloniler üretecektir.
Koloni seçiminden sonra, bir plaka okuyu...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu protokolde en önemli adım sıralamaya uygun oligonükleotid tasarımı önceliklidir. oligonükleotitler, uygun yapışkan uçları GGA bütünleşik hale getirilmesi olası olduğundan emin olmak için, üst ve alt iplikler hem de 5 'uçlarına eklenen olmalıdır. Ayrıca, bakan sağ olduğu soldan bakan sonlandırıcılar (alt iplikçikteki transkripsiyonu durdurmak sonlandırıcılar) yönünü değiştirmek için önemli olan GFP ve RFP ifade bakan sağ olduğundan (üst ipliği sonlandırıcı (üst iplikçikteki transkripsiyonu sonlandırır) ) yönünde. ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.
Genomik ve Evrimsel Bilim ilerlemek faj Avcılar (SEA-fajlar) Programın - Yazarlar Aktif Öğretim Genom Konsorsiyumu (GCAT) ve HHMI-Fen Eğitimi İttifak ile Malcom Campbell ve Todd Eckdahl kabul etmek istiyorum.
Bu proje Ulusal Araştırma Kaynakları Merkezi (P20RR016460) ve Ulusal Sağlık Enstitüleri Genel Tıp Bilimleri Ulusal Enstitüsü (P20GM103429) hibe tarafından desteklenmiştir. Bu araştırma hibe # IIA-1457888 altında Ulusal Bilim Vakfı tarafından kısmen desteklenmiştir. Ayrıca kurumsal (Ouachita Baptist Üniversitesi) fonları JD Patterson Yaz Araştırma Bursu ile sağlandı.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| pGR-Mavi Plazmid | Addgene | 68374 | |
| pGR-Plazmid | Addgene | 46002 | |
| AeraSeal-(Steril Levhalar) | Excel Scientific | BS-25 | Yalnızca Steril Levhalar |
| 10x T4 DNA ligaz Tamponu | NEB | ||
| BsaI-HF | NEB | R3535S | HF olmayan enzim işe yarar ancak ısıya daha az kararlıdır. |
| NEB Golden Gate Montaj Karışımı | NEB | E1600S | Commerial Master Mix protokolde atıfta bulunulmuştur. |
| T4 DNA ligaz | NEB | M0202S | |
| Yuvarlak Mikrosantrifüj Yüzer Raf | Nova Tech International | F18875-6401 | |
| Ampisilin sodyum tuzu | Sigma Aldrich | A9518 | |
| L-(+)-Arabinoz | Sigma Aldrich | A-3256 | D-Arabinoz, pBAD promotörünü indüklemez |
| Luria Base (LB) - Et suyu, Miller | Sigma Aldrich | L1900 | |
| Luria Tabanı (LB) - Ağar, Miller | Sigma Aldrich | L2025 | |
| Tecan-Infinite M200 Plaka Okuyucu | Tecan | ||
| Mix & Yetkili Hücrelere Git - Suş JM109 | Zymo Research | T3005 | Şirket tarafından önerilen dönüşüm protokolü |
| ApE'yi kullanın: Bir plazmid editör yazılımı | http://biologylabs.utah.edu/jorgensen/wayned/ape/ | ||
| Tris-HCl, Moleküler Sınıf | Promega | H5121 | |
| Sodyum Klorür (Kristal/Biyolojik, Sertifikalı) | Fisher Chemical | S671 | |
| Ticari Oligonükleotid sentezi | Entegre DNA Teknolojileri (IDT) | http://www.idtdna.com/site | |
| Mikrotest Doku Kültürü Plakaları - 96 kuyulu (Steril) | Falcon | 35-3072 | |
| mikobakteriyofaj "Bernal13" | Gen Bankası | KJ510413 | |
| Nükleaz Serbest Su | Entegre DNA Teknolojileri (IDT) | IDT004 | |
| Steril, L-şekilli Hokey-Stick Hücre | Yaşam Bilimleri Ürünleri | 6444-S1 | |
| Nano-Damla 2000c UV-Vis Spektrometresi | Thermo Scientific | 2000c | |
| ARNold: Rho'dan bağımsız transkripsiyon sonlandırıcılarının tahmini için bir web aracı. |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste