无缝克隆和传统酶切克隆大比拼
在经历了多次PCR、酶切、连接、转化后,有些小伙伴仍会面临克隆阳性率低的情况,每一步都认真地完成,但仍然存在不少的问题。今天给大家介绍一下近年来备受青睐的“无缝克隆”。相比于传统的酶切克隆,无缝克隆更快更灵活,不受酶切位点限制,可以在质粒的任何位点进行一个或多个DNA片段的插入。
传统酶切克隆
1.受限制性内切酶的限制
2.连接效率低:T4 DNA连接酶连接效率具有序列的偏好性
3.耗时长:酶连过夜
4.多片段克隆困难
无缝克隆
1.无需考虑酶切位点,适用任意载体、任意片段
2.阳性率高,可用于50 bp -10 kb的片段
3.连接快速,20-30 min即可完成
4.可用于多片段克隆、基因突变、多顺反子表达载体构建
无缝克隆的原理
与传统的双酶切克隆一般,无缝克隆依赖于dsDNA的黏性末端进行互补配对,但无缝克隆并不使用内切酶来制造黏性末端,而是通过T5核酸外切酶来产生。T5核酸外切酶能够沿着5’→3’方向,降解dsDNA,从而产生黏性末端,但是,T5外切酶并不能保证每一个片段5’端都会酶切成一样长的粘性末端。因此退火之后,无缝克隆中的DNA聚合酶会针对缺失的碱基进行添加,Taq连接酶催化碱基之间形成磷酸二酯键,将所有缺口补齐。
无缝克隆优势详解
1.不受片段、载体序列的限制,可任意组装
传统的酶切克隆:克隆载体的多克隆位点需携带可用的单一酶切位点,同时酶切位点若存在于外源片段也会极大程度限制克隆。此外,还需要购买各式各样不同的内切酶。
无缝克隆:仅靠同源臂进行互补配对。
2.可同时无缝地拼接多个片段
传统的酶切克隆:由于酶切位点的限制和酶切位点之间存在着一定的距离和交叉覆盖,可组装的片段有限,酶切克隆通常需要分多次拼接,一般只能拼接2-3个片段,耗时耗力。
无缝克隆:可同时拼接4-6个片段,并且只需要将所有片段混在一个试剂管中反应即可。
3.操作简便,时间上大大节省
传统的酶切克隆:传统的片段和载体酶切均需要2-4小时,此外还需要对相关产物进行末端补平、磷酸化、产物纯化等一系列操作。为保证连接成功,还需在16℃条件下过夜连接。
无缝克隆:仅需PCR和胶回收,连接体系反应时间为20min左右,连接单个和多个片段的时间一致。相比于传统酶切克隆,可节约1天左右的时间。
核小体(北京)生物技术有限公司生产的一步法无缝克隆试剂盒不依赖于 T4 连接酶,不受载体和目的片段的酶切位点限制,而直接用重叠片段重组的方法,采用特殊的酶组合可以将任意方法线性化后的载体和与其两端具有 16- 25bp 重叠区域的 PCR 片段定向重组连接,可以 30 分钟内实现平末端 PCR 产物片段高效定向无缝克隆至载体的任意位点。
无缝克隆操作步骤
1.线性化载体制备
① 线性化方式:酶切或者PCR;
②产物纯化:胶回收/PCR产物纯化。
2.PCR获取目的插入片段
5’引物需要和线性化载体末端15-25 bp的序列重叠。
3.重组反应
按一定比例将线性化载体与插入片段进行混合,50℃反应20 min后即可用于转化。
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