稳定转染:关于G 418各种信息与心得
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在稳定转染实验中,G418的地位毋庸置疑。本文对G418的基本信息、使用方法、浓度选择、实验PROTOCOL、实验心得做详细介绍。
基本信息
G418是一种氨基糖苷类抗生素,这种氨基糖类抗生素的结构和新霉素、庆大霉素、卡那霉素相似,在分子遗传试验中,是稳定转染最常用的抗性筛选试剂。它通过抑制转座子Tn601,Tn5的基因,干扰核糖体功能而阻断蛋白质合成,对原核和真核等细胞产生毒素 ,包括细菌 、酵母、植物和哺乳动物细胞 ,也包括原生动物和蠕虫。当neo基因被整合进真核细胞DNA后 ,则能启动neo基因编码的序列转录为mRNA ,从而获得抗性产物氨基糖苷磷酸转移酶的高效表达 ,使细胞获得抗性而能在含有G418的选择性培养基中生长。G418的这一选择特性 ,已在基因转移、基因敲除、抗性筛选以及转基因动物等方面得以广泛应用。
G418使用方法 室温下运输, 干粉在室温下储存,溶于水、甲醇,溶液于-20℃储存 由于各真核细胞系对G418敏感度不同,各新细胞系或株稳定转染时杀死非稳定转染细胞所需用量需要通过实验优化。最适用量通过建立细胞死亡曲线获得。将细胞稀释至1000Cell /ml,每孔100ul加入有培养基的24孔板,将每孔中的G418浓度稀释至0,100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000,1100ug/ml等12个级别, 培养10-14天,以最低细胞全部死亡浓度为基准,一般400-800左右,筛选时比该浓度再高一个级别,维持时使用筛选浓度的一半即可。
G418选择浓度范围
细胞系或机体 G418浓度(ug/ml)
中国仓鼠卵巢细胞 700~800
Madin-Darby犬肾细胞 500
人上皮A431细胞 400
猿CV-1细胞 500
盘基网柄菌属 10~35
植物 10
酵母 125~500
G418质量指标 G418 :白色粉末,融点138~144℃,溶于水、甲醇。 CAS No.:108321-42-2
分子式 :C20H40N4O10 •2H2SO4 分子量 :692.71
比旋:+104o~+121o 水分:≤10% 吸光值:≤0.015 (280nm,1mg/ml), ≤0.1 (570nm, 100mg/ml)
效价: >700 ug/mg
[储运] 室温下运输, 干粉在室温下储存,溶液于-20℃储存。
G418筛选稳定表达细胞系PROTOCOL 1.G418的配制: 取1g G418溶于1ml 1M的HEPES液中,加蒸馏水至10ml,过滤消毒,4度保存。
2.细胞培养:取待测培养细胞,制备成细胞悬液,按等量接种入多孔培养板中,培养6小时左右开始加药。
3.制备筛选培养基:在100ug/ml~1000ug/ml范围内确定几个梯度,比如先做个100ug/ml、400ug/ml、800ug/ml、1000ug/ml,按梯度浓度用培养基稀释G418制成筛选培养基。
4.加G418筛选: 吸除培养孔中培养基,PBS洗涤一次,每孔中加入不同浓度的筛选培养基。
5.换液:根据培养基的颜色和细胞生长情况,每3~5天更换一次筛选培养基。方法同4。
6.确定最佳筛选浓度:在筛选10~14天内能够杀死所有细胞的最小G418浓度即为最佳筛选浓度。在第一轮就筛选出最佳G418浓度的可能性不大,最有可能的是出现这种情况:用某一浓度G418的量在筛选14天后还不能杀死细胞,而用下一个梯度的 G418的量在10天前就看不到活细胞了。假如是400ug/ml不能杀死细胞,而800ug/ml在第5天就把所有细胞都杀死了,则可以再用500ug/ml、600ug/ml、700ug/ml进一步筛选,以确定最佳筛选浓度!心得:由于特性明确的细胞系G418的最佳用量还是比较稳定的,所以有时候不需要在这么大范围内进行筛选。比如说你要转染NIH3T3细胞 ,现在我告诉你我测试过NIH3T3细胞对G418的敏感性,我用的筛选浓度是200 ug/ml。这时你就可以做150ug/ml、200ug/ml、 300ug/ml三个浓度进行筛选。
通过预实验确定了最佳筛选浓度后,就可以做稳定转染了。
a 转染:转染后培养24小时或者更长,到细胞增长接近汇合时按1:4密度传代,继续培养,待细胞密度增至50%~70%汇合时;
b 加G418:去掉培养液,PBS洗一次,加入按最佳筛选浓度配制好的G418筛选培养基。
c 换液:根据培养基的颜色和细胞生长情况,每3~5天更换一次筛选培养基。当有大量细胞死亡时,可以把G418浓度减半维持筛选。 筛选10~14天后,可见有抗性的克隆出现,停药培养,待其逐渐增大后;
d 挑单克隆:制备细胞悬液,细胞计数,用培养基稀释细胞到1个/10ul。在96孔板中加入培养基150ul/孔,再加入细胞悬液10ul/孔。待其逐渐增大后转入到48孔中增殖。
e 单克隆鉴定:细胞大量扩增后,提取总RNA,做RT-PCR检测目的基因是否存在。
实验方法总结
1,由于每种细胞对G418的敏感性不同,而且不同的厂家生产的G418有效成分的比重不同,一般 1g的粉剂中有效的G418含量大约为0.722g。
2,G418是新霉素的类似物,两者都是通过抑制核糖体的功能和蛋白质的合成而杀死细胞的。但是新霉素对真核细胞无作用而G418对细菌和真核细胞都起作用。neo就是编码3‘磷酸转移酶的基因,它表达的蛋白能够分解新霉素和G418。在进行转染时细胞膜受到影响,抗生素可能对细胞产生较大影响,加上G418有杀菌作用,所以有人主张转转染时不加其它抗生素。
3,汇合度对G418筛选结果的影响很大,一般筛选时汇合度不宜超过50%
4,G418的活性不尽相同,所以在筛选之前,一定要确定G418的最佳筛选浓度。具体如下:将细胞稀释到1000个细胞/ml,在100ug/ml~1mg/ml的G418浓度范围内进行筛选,选择出在10~14天内使细胞全部死亡的最低G418浓度来进行下一步的筛选试验。一个具体试验:undefined106个细胞电转后,分别接种1/4000,1/1000,1/300细胞到24孔板中,48h后加药筛选,此时1/300细胞孔内大约50%汇合度。理论上1/4000孔内应有4%的汇合度。筛选9天后,观察1/4000孔内有两三个克隆,按比例1/300孔内应该有几十个克隆,事实上,它们几乎全死光了,只有几个克隆。
加药时间和维持浓度
1,由于基因转染到细胞内之后要一段时间才能表达出蛋白质。所以筛选不能太早;但是也不能太晚,因为转染了外源基因的细胞代谢负荷较大,增值较慢,时间长了就会被没有外源基因转入的细胞所淹没,最终导致筛选不出阳性,一般要在转染24小时之后才开始加G418筛选。随着细胞的代谢G418的浓度和活性都回下降,所以每3~5天都要更换一次含有G418的筛选液。这时药物浓度可以降至200ug/ml。
2,加抗生素的时机,主要是考虑插入到细胞基因组的抗性基因是否已经得到表达。一般是转染48小时后加入抗生素。挑出单后就可以用维持浓度,一般是筛选浓度的1/2。
关于维持浓度,有人说细胞会出现对抗生素的抗性,应不断提高其浓度。而且,如果你要挑选到几个阳性克隆中较高表达的的话,可以调整抗生素的浓度。当然,抗性基因高表达,目的基因不一定就跟着高表达。
最后小结:在进行转染实验之前,一定要对G418的具体情况作详细了解,尤其是确定最佳筛选浓度,另外,筛选的时机也相当关键。