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概述
定点突变试剂盒可以在克隆于质粒DNA序列的特定位点诱导突变。理论上可以保证突变率达到100%。整个实验过程简单快捷只需要两个步骤。试剂盒不需要用到M13载体和甲基化步骤。该试剂盒可以诱导某个已知基因的特定碱基进行定点突变、再突变成野生型、密码子突变、插入或者缺失等,因此可以用于功能基因组学和蛋白质组学的研究。另外由于试剂盒能够诱导特异基因突变,又可以应用于蛋白质工程学研究领域。定点突变试剂盒操作十分简单(根据我们提供的引物设计原则设计引物;用Muta-direct™酶进行15~18个循环的PCR扩增反应;Mutazyme™酶处理选择突变克隆;转化)。理论上在LB平板上的克隆100%是突变克隆,通过对突变克隆的测序分析,正确的突变可以应用于后续实验。
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产品特点
·操作简便,无需特殊的实验技能
· 2~3天即可完成基因的定点突变
·整个实验过程只需要用到两种酶:Muta-direct™酶和Mutazyme™酶
·广泛的使用范围:可以用于点突变(Point mutation),缺失突变(Deletion)和插入突变(Insertion)等。
· 100%的突变效率
贮存条件
请将试剂盒中提供的各种试剂于
试剂盒组成
试剂盒提供的对照模板及引物,可以完成5次对照实验。包括对照反应在内,本试剂盒共可进行15次基因定点突变反应(每次反应体系50μl)。
组成 次量
Muta -Direct™Enzyme (2.5U/μl) 15μl
Muta-Direct™Reaction Buffer (10×) 100μl
dNTP Mixture 30μl
Mutazyme™Enzyme (10U/μl) 15μl
pUC18 Control Plasmid (10ng/μl) 10μl
Control Primer Mix (20pmol/µl) 15µl
Competent cells Not provided
定点突变对照实验
试剂盒中提供的对照质粒为pUC18,通过它可以判断实验的成功与否。pUC18质粒包含lac Z基因,用试剂盒中提供的对照引物可以诱导pUC18中丝氨酸(TCG)突变为终止密码子(TAG),这样会导致lacZ基因失活,因此LB平板上的克隆必须都为白色才证明突变成功。对于首次做突变实验的用户,可以通过对照反应观察实验是否成功。
引物设计
n 首先需要进行引物设计,设计时请参考如下原则。
n 通常引物长度为25~45mer,我们建议引物长度为30~35mer。
注:突变位点应该设计在引物的中央位置。
n
如果设定的引物长度为30mer,接下来需要计算引物的Tm值,看是否达到
n
如果Tm值低于
① 设计上下游引物时确保突变点在引物的中央位置。
② 计算引物的Tm值,看是否达到
③ 最好使用经过纯化的引物。
Tm值计算公式:Tm=0.41×(% of GC)–675/L+81.5
注:L:引物碱基数;% of GC:引物GC含量。
引物设计实例
以 GCG→ACG为例:
① 首先设计30mer长的上下游引物,并将A(T)设计在引物的中央位置。
Primer #1:
Primer #2:
② 引物GC含量为40%,L为30,将这两个数值带入Tm值计算公式,得到其Tm=75.5(Tm=0.41×40-675/30+81.5)。通过计算可以看出其Tm低于
③ 重新调整引物长度。
Primer #1:
Primer #2:
在引物两端加5mer(斜体下划线处),这样引物的GC含量为45.7%,L值为35,将这两个数值带入Tm值计算公式,得到其Tm为80.952(Tm=0.41×47.5-675/35+81.5),这样的引物就可以用于突变实验了。
实验前注意事项
l 试剂盒提供了优化的实验方案,按步骤操作诱导目的基因突变率几乎可达100%。
l 白色菌落的形成与突变效率是不同的,在实验过程中重要的是出现白色单菌落而不是菌落出现的数量。如果出现白色菌落则证明在目的基因上已经发生了突变。有时由于Mutazyme™处理步骤的失误,残留的模板质粒也能形成白色菌落。但如果您操作无误,这种情况一般不会发生。
l 白色菌落的数量与突变率是没有直接关系的,而与PCR反应条件和感受态细胞转化效率有关。
l 如果突变没有出现在目的核苷上时,请检测合成引物的纯度。
l 当PCR反应完成后,Mutazyme™酶的用量就会影响到实验结果。若模板过量会产生阴性结果,因此Mutazyme™和质粒模板的用量必须适当。
l 试剂盒适用于15kb甚至大于15kb的模板突变,但是当所用的质粒模板大于10kb时,白色菌落数量会减少,不过这与突变效率没有关系。
定点突变操作步骤
[A] 诱导突变基因(PCR反应)以待突变的质粒为模板,用设计的引物及Muta-direct™酶进行PCR扩增反应,诱导目的基因突变。
1. 设计点突变引物。
[注]参考引物设计指导
2. 准备模板质粒DNA
[注]用dam+型菌株(例如DH5α菌株)作为宿主菌。在end+型菌株中常有克隆数低的现象,但是对突变效率没有影响。提取质粒DNA时我们建议您使用本公司的质粒提纯试剂盒。
3. [选项]对照反应体系(50μl反应体系)
10×Reaction Buffer 5μl
pUC18 control plasmid(10ng/μl, total 20ng) 2μl
Control primer mix(20pmol/μl) 2μl
dNTP mixture(each
ddH2O 38μl
Muta-direct™ Enzyme 1μl
4. 样品反应体系(50μl反应体系)
10×Reaction Buffer 5μl
Sample plasmid(10ng/μl,total 20ng) 2μl
Sample primer (F)(10pmol/μl) 1μl
Sample primer (R)(10pmol/μl) 1μl
dNTP mixture(each
ddH2O 38μl
Muta-direct™ Enzyme 1μl
5. PCR反应条件
[注]按如下参数设置PCR扩增条件。
|
Cycles |
Temperature |
Reaction Time |
|
1cycle |
95℃ |
30sec |
|
15cycle |
95℃ |
30sec |
6. PCR扩增反应完成后冰育5分钟,然后置于室温(避免反复冻融)。
[注] 按下列提供的PCR条件进行扩增,控制PCR循环数。注意当突变点位点超过4个时会发生突变率降低的现象。
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Mutation |
Cycles |
|
1~2Nucleotide |
15cycles |
|
3Nucleotides |
18cycles |
[B] 突变质粒选择
PCR反应结束后使用Mutazyme™酶消化甲基化质粒从而选择突变质粒DNA。
1. 准备PCR反应产物。
2.
加入1μl(10U/μl)Mutazyme™酶
[注]当质粒DNA用量过多时Mutazyme™酶可能发生与样品反应不完全的现象。因此我们建议为了保证突变率请严格遵照实验步骤进行操作。如果突变率低,可以适当延长反应时间或增加Mutazyme™酶用量。
[C]转化
反应完毕后在质粒DNA上会产生缺口,当把这个质粒DNA转入E.coli中时请选择dam+型菌株,例如DH5α。
1. 将10μl样品加到50μl感受态细胞里,然后放置在冰上30分钟。
2. 接下来可以参照一般的转化步骤进行。
序列分析
通常当LB平板上出白色菌落则表明发生了突变。
为了证实这一结果,我们建议对白色单菌落进行测序分析。
突变实例
以GGC→GAC为例
[突变反应体系]
10×Reaction Buffer 5μl
Sample plasmid(6.3Kb,10ng/μl,total 20ng) 2μl
Sample primer(F)(10pmol/μl) 1μl
Sample primer(R)(10pmol/μl) 1μl
dNTP
mixture(
dH2O 38μl
Muta-direct™ Enzyme 1μl
[PCR条件]
|
Cycles |
Temperature |
Reaction Time |
|
1cycle |
95℃ |
30sec |
|
15cycle |
95℃ |
30sec |
[序列分析]
突变质粒测序结果
![]() |
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常见问题 |
解决方案 |
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无单菌落出现 |
通过电泳检测PCR反应体系 |
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检测感受态细胞的转化效率 |
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突变率低 |
Mutazyme™酶处理不当 |
| 检查模板质粒用量 |
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错误突变 |
检测合成引物的质量 |