DNA片段的体外连接技术
掌握DNA片段的体外连接技术。
DNA连接酶:
能催化双链DNA片段紧靠在一起的5’-P末端和3’-OH末端之间形成磷酸二酯键,使两末端连接。
E.coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶
1、E.coli DNA连接酶:
由E.coli基因lig编码,需烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)作为辅助因子。
修复双链DNA上的单链缺刻(nick),用于连接匹配粘端。
2、T4 DNA连接酶:
从T4噬菌体感染的E.coli中分离得到,由T4基因DNA30编码,需ATP作为辅助因子。
修复双链DNA上的单链缺刻(nick),用于连接匹配粘端;
连接RNA-DNA杂交双链上DNA链缺刻;
连接平端双链DNA分子。
1、修复双链DNA上的单链缺刻,用于连接匹配粘端。
带匹配粘端的DNA分子靠近时,自发形成暂时的碱基配对,利于连接酶把紧邻的5’-P与3’-OH连接到一起。
不同DNA片断通过匹配粘端的连接。
同一DNA片断通过匹配粘端的连接--自身环化。
2、连接RNA-DNA杂交双链中DNA链上的缺刻。
3、连接带平端的双链DNA分子。
注意:
DNA连接酶不能催化两单链DNA分子连接;
只能连接双链DNA分子的单链缺刻(nick);
不能连接双链中1个或多个核苷酸缺失所致的缺口(gap)。
E.coli DNA连接酶:连接匹配粘端;
T4 DNA连接酶:连接匹配粘端、平端。
最常用的为T4 DNA连接酶。
匹配粘端的连接:
1)哪些情况下会产生匹配粘端?
同一限制酶切割产生;
同尾酶切割产生。
2)可以用E.coli DNA连接酶、也可以用T4 DNA连接酶。
3)连接效率高。
4)连接后的情况如何?
同一限制酶切割的DNA片段,连接后仍保留该限制酶的识别序列。
两种同尾酶切割的DNA片段,连接后丧失这两种限制酶的识别序列。
平端的连接:
1)哪些情况下会产生平端?
限制酶切割产生;
RNA逆转录合成的cDNA为平端双链;
PCR扩增也能产生,如用Pfu扩增时。
2)只能用T4 DNA连接酶。
3)连接效率低,仅为粘端的1%。
4)连接后的情况如何?
同一限制酶切割的DNA片段,连接后仍保留该限制酶的识别序列,有时还出现另一种新的限制酶识别序列。
不同限制酶切割的DNA片段,连接后丧失这两种限制酶的识别序列。
提高平端连接效率的方法
加大连接酶用量(10倍于粘端连接,1-2U);
加大平端DNA片段的浓度;
加入10% PEG 8000;
加入单价阳离子(NaCl),终浓度150-200 mM。