基因型鑒定是應(yīng)用基因工程小鼠的過(guò)程中必不可少的步驟。
雖然這個(gè)工作很基礎(chǔ),但真的常常會(huì)遇到問(wèn)題,并不是幾個(gè)字——鼠尾DNA PCR——就簡(jiǎn)單搞定了。究其原因往往在于不曾注意的細(xì)節(jié)。
也許很多人覺(jué)得整個(gè)基因型鑒定過(guò)程就只是 PCR 反應(yīng)。出了問(wèn)題就拼命回想 PCR 過(guò)程中的操作:有沒(méi)有忘加引物、忘加 DNA 模板、忘加酶,這一類“一不留神”的失誤......發(fā)現(xiàn)都OK的啊,然后就一臉茫然了......
其實(shí),基因型鑒定中,小鼠基因組 DNA 的制備也直接決定結(jié)果的好壞。南模生物可提供小鼠基因型鑒定服務(wù)
DNA 質(zhì)量不高 為了能快速得到基因型結(jié)果,采用堿變性快速抽提 DNA 的方法,雖然過(guò)程很簡(jiǎn)單,但這樣制備的 DNA 質(zhì)量較差,很容易發(fā)生做不出結(jié)果的情況;或者使用直接 PCR 擴(kuò)增試劑盒(將鼠尾在試劑中浸泡20分鐘后取上清直接作為模板),由于試劑盒選擇的種類比較多,不是所有的基因型鑒定方案都適合這種方式,特別是不同廠家的試劑盒擴(kuò)增效率也不一樣,如果發(fā)生 PCR 結(jié)果不理想的狀況,還是建議用傳統(tǒng)的 DNA 提取方法,先獲得高純度 DNA 模板,再進(jìn)行 PCR 反應(yīng)。
綜合時(shí)間成本與成功率兩大因素,利用裂解液加蛋白酶K配方裂解鼠尾,釋放 DNA,并通過(guò)酒精沉淀的方法得到純度較高的DNA,是高效簡(jiǎn)便的小鼠基因組 DNA 制備方法。
小鼠基因組抽提Protocol 蛋白酶K貯存液的配制:用超純水徹底溶解蛋白酶K粉劑, 使終濃度為10mg/ml,分裝成1ml/vial, -20度保存。裂解液的主要成分:SDS、EDTA、Tris/HCl、NaCl。小鼠尾基因組DNA提取步驟:(1)剪取小鼠尾端約0.5厘米(視鼠齡及鼠尾粗細(xì)可調(diào)整, 盡量使鼠尾體積相互接近),將鼠尾放入已編號(hào)1.5ml離心管中并蓋好蓋子。(2)每管加0.5ml裂解液和50μl蛋白酶K貯存液并將蓋蓋緊。 (3)將離心管置于雜交管中并用紙團(tuán)稍加固定。(4)將離心管置雜交爐中,56℃轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)夜。(5)次日將樣本于室溫,12000rpm離心 10分鐘。(6)上清倒入1.5ml 離心管中,加1ml 無(wú)水乙醇(約2倍上清體積),蓋緊蓋子后輕搖,可見(jiàn)絮狀沉淀。13000rpm, 15min,棄上清。(7)加70%乙醇1ml,洗滌,13000rpm離心10~15min,棄上清,收集沉淀,室溫晾10~15min。 (8)每管加80~100μl 滅菌水,蓋好后置室溫或37℃一小時(shí)充分溶解。在室溫中放置數(shù)小時(shí),待DNA全部溶解后-20℃保存,或直接進(jìn)行PCR或雜交等實(shí)驗(yàn)。如DNA溶解不完全,在37℃水浴中放置30~60min,但不可過(guò)夜。DNA樣品的OD260/280在1.8-2.0之間。注意:裂解鼠尾一定要充分,有條件盡量使用雜交爐。因?yàn)槿绻呀膺^(guò)程中組織與裂解液始終保持靜止,而沒(méi)有翻轉(zhuǎn)的過(guò)程,這會(huì)導(dǎo)致DNA和鼠毛之類的雜質(zhì)沒(méi)有完全分開(kāi)。離心去除雜質(zhì)的過(guò)程中,DNA就會(huì)隨著這些雜質(zhì)一起被拋棄了。
DNA 模板濃度過(guò)高 做人不能太貪心。DNA 模板不是越多越好的。一般建議將模板濃度控制在50-100ng/μl 進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增。
PCR 酶不合適 DNA 質(zhì)量很好,濃度也控制在標(biāo)準(zhǔn)濃度,PCR 還是做不出來(lái),原因可能是 PCR 酶沒(méi)有選擇好,不同的 PCR 產(chǎn)物 GC 含量不一樣,遇見(jiàn) GC 含量很高的產(chǎn)物往往常規(guī)的 PCR 酶沒(méi)法做出很好的結(jié)果。一般在定制的基因工程小鼠鑒定方案中會(huì)指出適合的 PCR 酶的貨號(hào),按照已驗(yàn)證的方案以及推薦的酶體系,一般不會(huì)出錯(cuò)??匆豢椿蚬こ绦∈蟮蔫b定方案一般長(zhǎng)什么樣子:
Tips:
上面的電泳圖中你是不是發(fā)現(xiàn)了什么?為什么轉(zhuǎn)基因 Cre 小鼠的鑒定結(jié)果會(huì)有兩條帶?除了待檢測(cè)的樣品以外,還有兩個(gè) Control 對(duì)照孔?沒(méi)錯(cuò)!這里小編要提醒大家,對(duì)照 Control 的設(shè)置非常重要!這恰恰是很多同學(xué)所忽略的。在一般的 Genotyping 里面,每一次鑒定至少要設(shè)置一個(gè) WT Control 和一個(gè) H2O,也就是 Blank Control。WT Control 的意義:1)幫助我們快速判斷基因型。在 Flox 小鼠或片段 knockin 小鼠的鑒定中,如果產(chǎn)物條帶僅有一條或其中有一條與 WT Control 一致,那么可以判斷該樣本為 WT 或 雜合子。2)幫助我們判斷 PCR 體系是否 work。如果 PCR 產(chǎn)物在跑電泳的時(shí)候連WT Control 的樣品都沒(méi)有出條帶,那么說(shuō)明 PCR 體系有問(wèn)題,需要做相應(yīng)的調(diào)整,比如考慮更換引物或 PCR mix 等。Blank Control 的意義:H2O 對(duì)照主要是用來(lái)質(zhì)控 PCR 體系是否發(fā)生了污染。如果 H2O 對(duì)照都有條帶,說(shuō)明整個(gè) PCR 體系存在污染的問(wèn)題,這個(gè) PCR 結(jié)果不可信。Internal Positive Control Primers 的意義:Internal Positive Control 一般用在隨機(jī)插入轉(zhuǎn)基因小鼠的鑒定中。通常轉(zhuǎn)基因鑒定引物是只針對(duì)插入的外源 DNA 序列的,所以沒(méi)有發(fā)生隨機(jī)整合的小鼠 DNA 模板不會(huì)有 PCR 產(chǎn)物產(chǎn)生。這樣一來(lái)很容易發(fā)生假陰性的問(wèn)題。也就是說(shuō)電泳沒(méi)有條帶,我們無(wú)法判斷到底是外源基因未整合的陰性結(jié)果,還是由于 PCR 體系本身的問(wèn)題造成陰性結(jié)果。所以需要另一對(duì)在所有小鼠中都能獲得 PCR 產(chǎn)物的陽(yáng)性對(duì)照引物作為內(nèi)控,即Internal Positive Control,用于判定 PCR 體系和模板質(zhì)量是否合適。
PCR 儀 如果 PCR 儀長(zhǎng)期未做溫度校準(zhǔn),那么儀器顯示的溫度和實(shí)際溫度就存在差異。即使拿到定制小鼠的鑒定方案,還是建議在自己常用的PCR儀上摸一個(gè)退火溫度的溫度梯度,找到最合適的PCR退火溫度再進(jìn)行整體 PCR 鑒定。
如果你覺(jué)得降落 PCR 太麻煩,還是想用一個(gè)明確的退火溫度進(jìn)行3步法PCR,那么建議還是先摸一個(gè)退火溫度的溫度梯度,找一個(gè)合適的退火溫度。當(dāng)然,也會(huì)有官方提供的引物不適合單一退火溫度的情況,那么就可能需要自己重新設(shè)計(jì)引物、建立 PCR 鑒定體系了。