尊龙凯时的师弟,最近在载体构建方面进展如何?师兄,我昨天成功获得了单克隆,但我的菌落全是空载体!请问你采用的是什么方法构建载体,是无缝克隆还是重组酶克隆?师兄,这两者有什么具体的区别吗?难道无缝克隆不是重组酶重组吗?在实验室中,大家都进行过载体构建,然而在筛选单菌落时却常常遇到没有条带的问题。尽管生长了许多单菌落,阳性率却低得令人困惑。那么在解答这个问题之前,我们要先了解无缝克隆和重组酶克隆的实验原理是否一致。
无缝克隆原理 无缝克隆基于Gibson组装(Gibson Assembly)的原理,旨在实现DNA片段的体外组装。这一方法是由Daniel G. Gibson及其团队于2009年开发的,核心在于通过三种酶的协同作用来实现无痕克隆。具体而言,T5核酸外切酶会从DNA片段的5'端开始消化双链DNA,产生单链的3'黏性末端,这样会暴露出互补序列,使得相邻的片段可以互补结合。随后,DNA聚合酶利用互补链作为模板,填补单链的缺口,修复T5核酸外切酶所造成的间隙,最终形成双链结构。在最后一步,DNA连接酶则会封闭剩余的缺口,形成完整的磷酸二酯键。
无缝克隆的局限性 然而,无缝克隆存在一定的局限性。首先,虽然T5核酸外切酶能够产生粘性末端,但若反应时间过长或酶量过高,可能导致同源臂的过度切割,进而影响插入片段与载体间的互补配对,增加脱靶风险;其次,DNA聚合酶在修复过程中可能会引入错配碱基,造成测序错误。在各种因素的共同作用下,实施无缝克隆时,单菌落多而阳性率却低的现象并不少见。
重组酶同源重组 为了解决假阳性率高的问题,我们推荐使用重组酶依赖的同源重组技术。这种方法在载体构建中应用广泛,其阳性率接近百分之百。研究表明,细菌粗提取物能够介导DNA片段的同源重组,而这些提取物中含有如RecA重组酶和Tn5转座酶等关键蛋白。RecA作为细菌内源性同源重组系统的核心酶,具备单链DNA结合、链交换及SOS修复等功能;而Tn5转座酶能在细菌粗提取物中通过转座活动造成DNA断裂,从而促进RecA依赖的重组修复。
重组克隆技术的优势 通过合理应用重组酶,可以实现高特异性重组,以巨匠生物开发的重组酶克隆产品CloneUFO®为例,采用此技术能够构建含有特定序列的质粒。与传统酶切方法或无缝克隆相比,重组酶介导的同源重组具备多项优势:
- 支持长达50bp至10kb的插入片段,降低非特异性重组的风险。
- 在体外完成完整重组反应,避免产生缺口,减少后续修复的负担。
- 具备极高的克隆阳性率,特异性强,适用于单片段或多片段的克隆。
重组酶依赖的同源重组是自然界中维持基因组稳定性的核心机制,而无缝克隆则是人为开发的技术工具。尽管两者都依赖同源序列配对,但重组酶同源重组更加强调生理过程的复杂性和精确性。在生物医学和基因功能研究领域,尊龙凯时以其重组酶为核心开发的克隆试剂盒,在复杂编辑和高准确性方面展现出独特优势,为研究者提供了更加可靠的载体构建方案。