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PCR/RT-PCR指南---PCR产物克隆

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PCR 克隆 主要有TA克隆 法, 限制性酶切与连接法,杂交法和近期开发出来的特异性重组法等。
但因为TA克隆 法操作最简单,快速和高效的原因,成为Taq聚合酶PCR 产物的最佳克隆 方法。TA克隆 法由Invitrogen发明,并拥有全球TA Cloning商标的专利权。

TA克隆 方法(Original TA Cloning Kit)

利用Taq聚合酶同时具有的末端连接酶的功能,在每条PCR 扩增产物的3`端自动添加一个3`-A突出端。Invitrogen公司TA克隆 系统和Topo TA克隆 系统都提供一个线性含3`-T突出端的载体用于直接高效地连接PCR 产物。系统中也包含感受态细胞和S.O.C培养基, 使得实验操作更为简单方便。

所以TA克隆 不需使用含限制酶序列的引物,不需将PCR 产物进行优化,不需把PCR 产物做平端处理(Invitrogen另有平端载体供高确限度酶克隆 )。不需在PCR 扩增产物上加接头,即可直接进行克隆 。

图32 The TA Cloning® Concept

Topo TA克隆 方法(Topo TA Cloning Kit)

Topo TA克隆 原理与TA克隆 一样,唯一不同的是TA克隆 用的是T4连接酶把PCR 片断连接到T载体上,而Topo TA Cloning用的是DNA Topoisomerase。

Topoisomerase的用途一般使用在复制DNA前把超螺旋DNA切割使之解旋后,再连接成线性DNA。

Topo TA克隆 即使用Topoisomerase高效连接的特性把含3`A端的PCR 扩增片断快速连接到3`T端载体上,整个反应只需五分钟!一般T4连接酶需过夜才能高效连接。Topo TA克隆 系统提供Topoisomerase I载体,感受态细胞,SOC培养基等。

1. Add 1ml of TOPO® Cloning vector to 1ml of the Taq-amplified PCR product 2. Incubate for 5 minutes on your bench top 3. Transform One Shot® Competent E. coli.

Topo平端克隆 方法和长PCR 片断克隆 法(Zero Blunt Topo PCR Cloning Kit)(Topo XL PCR Cloning Kit)

因为越来越多高确限度热稳定酶如Pfx、Pfu被用于PCR 扩增,使到PCR 后都只是平端产物。这种平端克隆 往往效率低,并且有非特异性背景菌落产生,造成筛选困难。

Topo平端克隆 主要改良载体设计,把ccdB (Control of cell death)基因并入到mcs中,如果没有DNA片断插入,ccdB基因则会表达,ccdB基因的表达蛋白,会破坏细菌的DNA gyrase,造成细菌染色体的降解导致细菌死亡。如果有插入片断,则ccdB基因表达受到阻碍,所以细胞可生长。这样可以把高背景的缺点改善,节省筛选的时间。Topo平端克隆 与Topo TA方法一样,操作简单快速。

平端PCR 克隆 方法(Zero Blunt PCR Cloning Kit)

Zero Blunt PCR 克隆 乃利用传统T4连接酶方法,但载体和Topo平端的一样,含ccdB基因,所以同样可降低菌落背景,易于筛选。

表10 PCR 克隆 试剂盒的选择
Amplification Enzyme Application of Cloned PCR Product Ligation Method Product Advantages Cat. No.
Taq DNA Polymerase •Sequencing
•Safeguarding sample
•In vitro transcription
TOPO® Cloning(5 minutes) Topoisomerase TOPO TA Cloning® Kit •≥95% recombinants K4500-01
K4550-01
K4560-01
•Blue/white color screening
TOPO TA Cloning® Kit Dual Promoter •≥95% recombinants K4600-01
K4650-01
K4660-01
•Blue/white color screening
•Dual Sp6 and T7 promoter primer sites for in vitro transcription
TOPO TA Cloning® Kit for Sequencing •≥95% recombinants K4575-01
•Streamlined sequence analysis
Ligase-mediated(overnight)T4 DNA ligase Original TA Cloning® Kit •≥80% recombinants K2000-10
K2030-10
•Blue/white color screening
Original TA Cloning® Kit Dual Promoter •≥80% recombinants K2050-01
K2060-01
•Blue/white color screening
•Dual Sp6 and T7 promoter/primers sites for in vitro transcription
TOPO® Cloning(5 minutes) Topoisomerase Various •Fast cloning directly into an expression vector All the TOPO Exp. Kits
Proofreading polymerase高确限度酶 •Expression of cloned PCR product TOPO® Cloning(5 minutes) Topoisomerase Zero Blunt® TOPO® PCR Cloning Kit •≥95% recombinants K2800-20
•Positive selection resulting in low background
Zero Blunt® TOPO® PCR Cloning Kit for Sequencing •≥95% recombinants K2875-20
•Positive selection resulting in low background
•Streamlined sequence analysis
Ligase-mediated(1 hour)T4 DNA ligase Zero Blunt® PCR Cloning Kit •≥95% recombinants K2700-20
•Positive selection resulting in low background
Polymerase mixturesfor long Template混合酶 •Sequencing
•Safeguarding sample
•In vitro transcription
TOPO® Cloning(5 minutes) Topoisomerase TOPO® XL PCR Cloning Kit •High-efficiency cloning of long (3-10kb) PCR products K4700-10
•Positive selection resulting in low background

TOPO PCR 表达克隆 法

传统限制酶切法必须把目标片段切下来再连接至表达载体上,这会导致一些非原始蛋白的其他氨基酸也混在其中,从而影响蛋白表达和蛋白的功能。利用TOPO克隆 技术把PCR 产物直接克隆 至表达载体,则可避免这种情况。

Comparison of Cloning Strategies

TOPO PCR 表达克隆 法仍利用特异引物把目标基因PCR 扩增后,再利用高效的Topoisomerase 酶把产物快速连接到T表达载体上,这是到载体上的目标基因不含非编码区,Invitrogen提供了原核细胞、酵母、昆虫细胞和哺乳动物细胞的各种PCR 克隆 表达系统。



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