Team:Jilin China/RESULT
From 2014.igem.org
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<center><h2>Synthesis of gene mlrA</h2></center> | <center><h2>Synthesis of gene mlrA</h2></center> | ||
<h3>The experimental scheme</h3> | <h3>The experimental scheme</h3> | ||
- | < | + | <h3>1、The amino acid sequence of the protein</h3> |
<p >MlrA GenBank: AF411068	SOURCE Sphingomonas sp. ACM-3962 </p> | <p >MlrA GenBank: AF411068	SOURCE Sphingomonas sp. ACM-3962 </p> | ||
<p >MREFVRQRPLLCFYVLAILIALAAHALRAMSPTPLDPMFKMLQETHAHLNIITAVRSTFEYPGAYTLLLFPAAPMFAALIATGIGYGQAGFRELLSRCAPWRSPVSWRQGVTVIAVCFLAFFALTGIMWVQTYLYAPPGTLDRTFLRYGSDPVAIYVMLAASLLLSPGPLLEELGWRGFALPQLLKKFDPLTAAVILGIMWWAWHLPRDLPTLFSGAPGAAWSVIVKQLVITPGFIASTIIAVFVCNKLGGSMWGGVLTHAIHNELGVNVTAEWAPTVAGLGWRPWDLIEFAVAIGLVLICGRSLGAASPDNARLAWGNVPPKLPGGVGDKSGANA </p> | <p >MREFVRQRPLLCFYVLAILIALAAHALRAMSPTPLDPMFKMLQETHAHLNIITAVRSTFEYPGAYTLLLFPAAPMFAALIATGIGYGQAGFRELLSRCAPWRSPVSWRQGVTVIAVCFLAFFALTGIMWVQTYLYAPPGTLDRTFLRYGSDPVAIYVMLAASLLLSPGPLLEELGWRGFALPQLLKKFDPLTAAVILGIMWWAWHLPRDLPTLFSGAPGAAWSVIVKQLVITPGFIASTIIAVFVCNKLGGSMWGGVLTHAIHNELGVNVTAEWAPTVAGLGWRPWDLIEFAVAIGLVLICGRSLGAASPDNARLAWGNVPPKLPGGVGDKSGANA </p> | ||
- | < | + | <h3 >2、The selection of codons</h3> |
<p >Lactococcus lactis subsp. cremoris SK11 [gbbct]: 2504 CDS's (696252 codons) </p> | <p >Lactococcus lactis subsp. cremoris SK11 [gbbct]: 2504 CDS's (696252 codons) </p> | ||
<p >http://www.kazusa.or.jp/codon/cgi-bin/showcodon.cgi?species=272622 </p> | <p >http://www.kazusa.or.jp/codon/cgi-bin/showcodon.cgi?species=272622 </p> | ||
Line 270: | Line 270: | ||
<p >Y TAT </p> | <p >Y TAT </p> | ||
<p > </p> | <p > </p> | ||
- | < | + | <h3>3、The inverse translation sequences and the selection of restriction enzymes</h3> |
<p >EcoR I </p> | <p >EcoR I </p> | ||
<p >CCGGAATTCATGCGAGAATTTGTTCGACAACGACCATTATTATGTTTTTATGTTTTAGCTATTTTAATTGCTTTAGCTGCTCATGCTTTACGAGCTATGTCACCAACTCCATTAGATCCAATGTTTAAAATGTTACAAGAAACTCATGCTCATTTAAATATTATTACTGCTGTTCGATCAACTTTTGAATATCCAGGAGCTTATACTTTATTATTATTTCCAGCTGCTCCAATGTTTGCTGCTTTAATTGCTACTGGAATTGGATATGGACAAGCTGGATTTCGAGAATTATTATCACGATGTGCTCCATGGCGATCACCAGTTTCATGGCGACAAGGAGTTACTGTTATTGCTGTTTGTTTTTTAGCTTTTTTTGCTTTAACTGGAATTATGTGGGTTCAAACTTATTTATATGCTCCACCAGGAACTTTAGATCGAACTTTTTTACGATATGGATCAGATCCAGTTGCTATTTATGTTATGTTAGCTGCTTCATTATTATTATCACCAGGACCATTATTAGAAGAATTAGGATGGCGAGGATTTGCTTTACCACAATTATTAAAAAAATTTGATCCATTAACTGCTGCTGTTATTTTAGGAATTATGTGGTGGGCTTGGCATTTACCACGAGATTTACCAACTTTATTTTCAGGAGCTCCAGGAGCTGCTTGGTCAGTTATTGTTAAACAATTAGTTATTACTCCAGGATTTATTGCTTCAACTATTATTGCTGTTTTTGTTTGTAATAAATTAGGAGGATCAATGTGGGGAGGAGTTTTAACTCATGCTATTCATAATGAATTAGGAGTTAATGTTACTGCTGAATGGGCTCCAACTGTTGCTGGATTAGGATGGCGACCATGGGATTTAATTGAATTTGCTGTTGCTATTGGATTAGTTTTAATTTGTGGACGATCATTAGGAGCTGCTTCACCAGATAATGCTCGATTAGCTTGGGGAAATGTTCCACCAAAATTACCAGGAGGAGTTGGAGATAAATCAGGAGCTAATGCTTAATAGCTGCAGTT </p> | <p >CCGGAATTCATGCGAGAATTTGTTCGACAACGACCATTATTATGTTTTTATGTTTTAGCTATTTTAATTGCTTTAGCTGCTCATGCTTTACGAGCTATGTCACCAACTCCATTAGATCCAATGTTTAAAATGTTACAAGAAACTCATGCTCATTTAAATATTATTACTGCTGTTCGATCAACTTTTGAATATCCAGGAGCTTATACTTTATTATTATTTCCAGCTGCTCCAATGTTTGCTGCTTTAATTGCTACTGGAATTGGATATGGACAAGCTGGATTTCGAGAATTATTATCACGATGTGCTCCATGGCGATCACCAGTTTCATGGCGACAAGGAGTTACTGTTATTGCTGTTTGTTTTTTAGCTTTTTTTGCTTTAACTGGAATTATGTGGGTTCAAACTTATTTATATGCTCCACCAGGAACTTTAGATCGAACTTTTTTACGATATGGATCAGATCCAGTTGCTATTTATGTTATGTTAGCTGCTTCATTATTATTATCACCAGGACCATTATTAGAAGAATTAGGATGGCGAGGATTTGCTTTACCACAATTATTAAAAAAATTTGATCCATTAACTGCTGCTGTTATTTTAGGAATTATGTGGTGGGCTTGGCATTTACCACGAGATTTACCAACTTTATTTTCAGGAGCTCCAGGAGCTGCTTGGTCAGTTATTGTTAAACAATTAGTTATTACTCCAGGATTTATTGCTTCAACTATTATTGCTGTTTTTGTTTGTAATAAATTAGGAGGATCAATGTGGGGAGGAGTTTTAACTCATGCTATTCATAATGAATTAGGAGTTAATGTTACTGCTGAATGGGCTCCAACTGTTGCTGGATTAGGATGGCGACCATGGGATTTAATTGAATTTGCTGTTGCTATTGGATTAGTTTTAATTTGTGGACGATCATTAGGAGCTGCTTCACCAGATAATGCTCGATTAGCTTGGGGAAATGTTCCACCAAAATTACCAGGAGGAGTTGGAGATAAATCAGGAGCTAATGCTTAATAGCTGCAGTT </p> | ||
- | < | + | <h3 >4、The sequence analysis</h3> |
<p >_Base Count : 1008 bp (270 A, 377 T, 158 C, 203 G)<br> | <p >_Base Count : 1008 bp (270 A, 377 T, 158 C, 203 G)<br> | ||
 _Composition : 36% GC, 64% AT<br> |  _Composition : 36% GC, 64% AT<br> | ||
Line 296: | Line 296: | ||
<p >NlaIV (821) </p> | <p >NlaIV (821) </p> | ||
<p >Hpy166II (901) </p> | <p >Hpy166II (901) </p> | ||
- | < | + | <h3 >5、Sequence Split</h3> |
<p >The maximum allowable assembly oligo length is equal to the target assembly oligo length (60). This may cause some weird behavior, especially in terms of overlap melting temperature. </p> | <p >The maximum allowable assembly oligo length is equal to the target assembly oligo length (60). This may cause some weird behavior, especially in terms of overlap melting temperature. </p> | ||
<p > </p> | <p > </p> |
Revision as of 19:24, 17 October 2014
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2、引物混合合成的寡核苷酸呈粉末状,使用前需要10000rpm离心1min,使寡核苷酸干粉集中在管底,使用时小心开启瓶盖。 溶解寡核苷酸前核对合成报告单与引物标签上的OD数是否一致,并核对分装管数。根据每个引物的合成报告单计算出配制10umol/L浓度的寡核苷酸需要加入水的体积,加入去离子无菌水,室温放置2min,反复振荡助溶,再离心将溶液收集到管底。 每6条引物为一组,首末位引物取4ul,中间引物取1ul,加入新的EP管中,再补充灭菌去离子水至20ul,混匀备用。
3、DA-PCR化学合成的单链寡核苷酸,每6条分为一组,通过DA-PCR拼接成为较长的双链中间片段(Block)。DA-PCR的反应体系组成为: Mixed primer solutions 5μl Pfu DNA Polymerase 2.5U 0.5μl dNTP 4μl 10×Pfu buffer(Mg2+) 5μl 灭菌超纯水 补齐至 50μl DA-PCR的反应程序为: 94℃ 2min 94℃ 30S 47℃ 30S 25个循环 72℃ 1min 72℃ 10min 4℃ 保存 End DA-PCR拼接反应产物检测采用2%的琼脂糖凝胶电泳,其中 DA-PCR产物 5μl 10×Loading Buffer 0.6μl 混合均匀后点样 100bp Marker 5μl 直接点样 75V电泳1h。
图1 DA-PCR拼接结果 结果说明: 1、A1、A2、A3、A4都能得到6条单链寡核苷酸拼接到一起的中间产物(Block1-4),但是A3和A4组还可看到4条单链寡核苷酸拼接到一起的副产物,需胶回收后再进一步拼全基因。 2、A5组可得到4条单链寡核苷酸拼接到一起的中间产物(Block5)。
4、OE-PCR以DA-PCR拼接出来的的5条双链中间片段(Block)为模版,进一步利用OE-PCR进行连接,OE-PCR的反应体系组成为: Block1 1μl Block2 1μl Block3 1μl Block4 1μl Block5 1μl A1 1μl A4 1μl Pfu DNA Polymerase 2.5U 0.5μl dNTP 4μl 10×Pfu buffer(Mg2+) 5μl 灭菌超纯水 补齐至 50μl OE-PCR反应程序为: 94℃ 2min 94℃ 30S 47℃ 30S 20个循环 72℃ 2min 72℃ 10min 4℃ 保存 End OE-PCR拼接得到的全长基因采用1%的琼脂糖凝胶电泳进行检测,其中 OE-PCR产物 5μl 10×Loading Buffer 0.6μl 混合均匀后点样 100bp Marker 5μl 直接点样 80V电泳1h。
图2 OE-PCR拼接结果 结果说明: 1、L1、L2、L3都能得到5条中间产物拼接到一起的mlrA全基因。 2、100bp处的宽条带是由于扩增引物A1和A4加入量过多所导致。 5、亚克隆载体构建与测序合成的mlrA基因与pSB1C3载体经过EcoRⅠ和PstⅠ于37℃双酶切3h后,16℃连接过夜,转化到E.coli JM109感受态细胞中,经蓝白筛选挑取白色菌落。 EcoRⅠ和PstⅠ双酶切反应体系组成为: Gene or plasmid 10μl EcoRⅠ 0.4μl PstⅠ 0.2μl 10×NEBuffer 3.1 2μl 灭菌超纯水 补齐至 20μl 连接反应体系组成为: mlrA Gene 10μl pSB1C3 3μl T4 ligase 0.5μl 10×T4 ligase Buffer 2μl 灭菌超纯水 补齐至 20μl E.coli JM109感受态细胞制备流程: (1) E.coli JM109菌株37℃过夜培养以复苏菌种,取过夜培养的菌液600uL加入到30 mL LB培养基中,37℃,200 r/min振荡培养1-2 h,至OD600约为0.3-0.4左右。 (2) 无菌条件下,将30mL菌液转移至离心管中,冰上放置10 min,使培养物冷却至0℃。 (3) 在预冷4℃的离心机上以4000r/min离心10min,弃去上清,加入30mL预冷的0.1mol/L CaCl2溶液重悬沉淀,冰浴上放置10 min。 (4) 以4000r/min在4℃离心10min,弃去上清,每30mL初始培养物用1.0mL预冷的0.1mol/LCaCl2溶液重悬细胞沉淀,200μL/管分装。 热激转化过程: (1) 取新鲜制备或者从-80℃冰箱中取出感受态细胞JM109悬液,冰浴解冻。 (2) 加入构建好的重组克隆载体质粒pSB1C3-A(含量不超过50ng,体积不超过10μl),轻轻摇匀,冰上放置30分钟后。 (3) 将该EP管放入预加温至42℃的水浴中,放置90s,快速转移到冰浴中,使细胞冷却1-2 min。 (4) 向EP管加入800 μL LB培养基,转移至37℃摇床上,150r/min,温育45 min以复苏菌株。 平板涂布及培养过程: (1) 将37℃培养后的菌体低速离心(5000rpm、5min)浓缩为200μl,涂布到含有氯霉素的LB平板上,设阳性对照。 (2) 将平板置于室温下至液体被完全吸收,倒置平皿,37℃过夜培养; 实验连接组:连接产物,氯霉素板 阳性对照组: 氯霉素板,以pSB1C3质粒代替DNA溶液, 其它操作与上面相同。此组正常情况下在含抗生素的LB平板上应产生大量菌落 阴性对照组:氯霉素板,为连接时用水代替酶,其它与实验组相同。 空菌组:感受态细胞,无氯霉素板 序列测定 在pSB1C3载体上,将EcoR I和Pst I之间的45bp片段使用mlrA的1024bp的片段替换,将得到重组的pSB1C3-A质粒(图3)。
图3 重组载体pSB1C3-A 挑取白色菌落,经液体培养后,提取的质粒作为模版,以VF2及VR作为扩增引物进行PCR鉴定。有外源基因mlrA插入的重组载体,扩增得到的片段长度为1293bp,而无外源插入的pSB1C3空载体,其扩增产物为314bp。结果(图4)表明,在1300bp处,可见到清晰、特异性的扩增产物条带,所以筛选得到的白斑菌落是含有外源基因的重组载体。 图4 重组载体pSB1C3-A的PCR鉴定 结果说明: 1、L1、L2都能扩增得到1300bp的产物,鉴定的重组载体含有外源基因mlrA 2、M是100bp Ladder Marker 将经过PCR鉴定的含有重组载体pSB1C3-A的阳性克隆送到吉林库美生物科技限公司进行测序。结果表明(图5),合成的mlrA基因序列与设计序列一致。
图5 测序结果与设计序列比对
6、引物合成
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2、引物混合合成的寡核苷酸呈粉末状,使用前需要10000rpm离心1min,使寡核苷酸干粉集中在管底,使用时小心开启瓶盖。 溶解寡核苷酸前核对合成报告单与引物标签上的OD数是否一致,并核对分装管数。根据每个引物的合成报告单计算出配制10umol/L浓度的寡核苷酸需要加入水的体积,加入去离子无菌水,室温放置2min,反复振荡助溶,再离心将溶液收集到管底。 每6条引物为一组,首末位引物取4ul,中间引物取1ul,加入新的EP管中,再补充灭菌去离子水至20ul,混匀备用。
3、DA-PCR化学合成的单链寡核苷酸,每6条分为一组,通过DA-PCR拼接成为较长的双链中间片段(Block)。DA-PCR的反应体系组成为: Mixed primer solutions 5μl Pfu DNA Polymerase 2.5U 0.5μl dNTP 4μl 10×Pfu buffer(Mg2+) 5μl 灭菌超纯水 补齐至 50μl DA-PCR的反应程序为: 94℃ 2min 94℃ 30S 47℃ 30S 25个循环 72℃ 1min 72℃ 10min 4℃ 保存 End DA-PCR拼接反应产物检测采用2%的琼脂糖凝胶电泳,其中 DA-PCR产物 5μl 10×Loading Buffer 0.6μl 混合均匀后点样 100bp Marker 5μl 直接点样 75V电泳1h。
图1 DA-PCR拼接结果 结果说明: 1、A1、A2、A3、A4都能得到6条单链寡核苷酸拼接到一起的中间产物(Block1-4),但是A3和A4组还可看到4条单链寡核苷酸拼接到一起的副产物,需胶回收后再进一步拼全基因。 2、A5组可得到4条单链寡核苷酸拼接到一起的中间产物(Block5)。
4、OE-PCR以DA-PCR拼接出来的的5条双链中间片段(Block)为模版,进一步利用OE-PCR进行连接,OE-PCR的反应体系组成为: Block1 1μl Block2 1μl Block3 1μl Block4 1μl Block5 1μl A1 1μl A4 1μl Pfu DNA Polymerase 2.5U 0.5μl dNTP 4μl 10×Pfu buffer(Mg2+) 5μl 灭菌超纯水 补齐至 50μl OE-PCR反应程序为: 94℃ 2min 94℃ 30S 47℃ 30S 20个循环 72℃ 2min 72℃ 10min 4℃ 保存 End OE-PCR拼接得到的全长基因采用1%的琼脂糖凝胶电泳进行检测,其中 OE-PCR产物 5μl 10×Loading Buffer 0.6μl 混合均匀后点样 100bp Marker 5μl 直接点样 80V电泳1h。
图2 OE-PCR拼接结果 结果说明: 1、L1、L2、L3都能得到5条中间产物拼接到一起的mlrA全基因。 2、100bp处的宽条带是由于扩增引物A1和A4加入量过多所导致。 5、亚克隆载体构建与测序合成的mlrA基因与pSB1C3载体经过EcoRⅠ和PstⅠ于37℃双酶切3h后,16℃连接过夜,转化到E.coli JM109感受态细胞中,经蓝白筛选挑取白色菌落。 EcoRⅠ和PstⅠ双酶切反应体系组成为: Gene or plasmid 10μl EcoRⅠ 0.4μl PstⅠ 0.2μl 10×NEBuffer 3.1 2μl 灭菌超纯水 补齐至 20μl 连接反应体系组成为: mlrA Gene 10μl pSB1C3 3μl T4 ligase 0.5μl 10×T4 ligase Buffer 2μl 灭菌超纯水 补齐至 20μl E.coli JM109感受态细胞制备流程: (1) E.coli JM109菌株37℃过夜培养以复苏菌种,取过夜培养的菌液600uL加入到30 mL LB培养基中,37℃,200 r/min振荡培养1-2 h,至OD600约为0.3-0.4左右。 (2) 无菌条件下,将30mL菌液转移至离心管中,冰上放置10 min,使培养物冷却至0℃。 (3) 在预冷4℃的离心机上以4000r/min离心10min,弃去上清,加入30mL预冷的0.1mol/L CaCl2溶液重悬沉淀,冰浴上放置10 min。 (4) 以4000r/min在4℃离心10min,弃去上清,每30mL初始培养物用1.0mL预冷的0.1mol/LCaCl2溶液重悬细胞沉淀,200μL/管分装。 热激转化过程: (1) 取新鲜制备或者从-80℃冰箱中取出感受态细胞JM109悬液,冰浴解冻。 (2) 加入构建好的重组克隆载体质粒pSB1C3-A(含量不超过50ng,体积不超过10μl),轻轻摇匀,冰上放置30分钟后。 (3) 将该EP管放入预加温至42℃的水浴中,放置90s,快速转移到冰浴中,使细胞冷却1-2 min。 (4) 向EP管加入800 μL LB培养基,转移至37℃摇床上,150r/min,温育45 min以复苏菌株。 平板涂布及培养过程: (1) 将37℃培养后的菌体低速离心(5000rpm、5min)浓缩为200μl,涂布到含有氯霉素的LB平板上,设阳性对照。 (2) 将平板置于室温下至液体被完全吸收,倒置平皿,37℃过夜培养; 实验连接组:连接产物,氯霉素板 阳性对照组: 氯霉素板,以pSB1C3质粒代替DNA溶液, 其它操作与上面相同。此组正常情况下在含抗生素的LB平板上应产生大量菌落 阴性对照组:氯霉素板,为连接时用水代替酶,其它与实验组相同。 空菌组:感受态细胞,无氯霉素板 序列测定 在pSB1C3载体上,将EcoR I和Pst I之间的45bp片段使用mlrA的1024bp的片段替换,将得到重组的pSB1C3-A质粒(图3)。
图3 重组载体pSB1C3-A 挑取白色菌落,经液体培养后,提取的质粒作为模版,以VF2及VR作为扩增引物进行PCR鉴定。有外源基因mlrA插入的重组载体,扩增得到的片段长度为1293bp,而无外源插入的pSB1C3空载体,其扩增产物为314bp。结果(图4)表明,在1300bp处,可见到清晰、特异性的扩增产物条带,所以筛选得到的白斑菌落是含有外源基因的重组载体。 图4 重组载体pSB1C3-A的PCR鉴定 结果说明: 1、L1、L2都能扩增得到1300bp的产物,鉴定的重组载体含有外源基因mlrA 2、M是100bp Ladder Marker 将经过PCR鉴定的含有重组载体pSB1C3-A的阳性克隆送到吉林库美生物科技限公司进行测序。结果表明(图5),合成的mlrA基因序列与设计序列一致。
图5 测序结果与设计序列比对
6、引物合成
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