导语:
老板安排研究鼠尾基因组直扩,拿到这个命题闷闷不乐,就是一个直扩PCR,有什么好研究的?!抱怨归抱怨,工作还是要做。世间之事,本无大小之分,再简单的生活,也要书写下自己的精彩。
遂网上搜索“转基因小鼠基因型鉴定”,居然有三十一万七千个结果,真是简约不简单,仅叹吾之见识短。于是,带着一份期待,开启了对这个简单命题的多方探索,从小鼠模型的发展到基因编辑、从不同核酸提取方法的优劣到PCR实验的影响因素......
在对鼠尾基因组直扩方法及产品的学习过程中,意外发现了这篇于1998年发表在生物技术通讯的文章《快速提取基因组鉴定转基因鼠》[卢一凡,邓继先,肖成祖等,生物技术通讯,1998,(02):159-160.],现以兹分享,并向该文章的诸位老师致敬。
快速提取基因组DNA鉴定转基因鼠
卢一凡 邓继先 肖成祖 马清钧
(军事医学科学院生物工程研究所)
剪取鼠尾提取基因组DNA做点杂交、DNA印迹或做PCR,是鉴定转基因鼠常用的方法,而后者因操作简单快速更受青睐。传统的提取基因组DNA方法需要蛋白酶K消化、酚/氯仿抽提、乙醇沉淀等步骤。对于做PCR模板的DNA来说,不需要这些复杂的纯化程序,另外开发更为简洁的方法对于筛选大批量样品快速鉴定转基因鼠无疑具有重要意义。本文作者在试验中摸索出一种快速提取DNA做PCR模板的方法,在转基因鼠的鉴定中取得了较好的结果。现将结果报告如下,并将其与其它几种方法进行了比较。
1 材料和方法
1.1 转基因鼠的建立
转基因鼠的建立采用常规的显微注射法。受精卵的获得以及卵的移植均按文献进行[1]。转基因的构件为,以鼠的乳清酸蛋白基因(WAP)上游2.6kb为调控序列,以人基因组G-CSF基因为目的片段,将其融合在一起,构成8.7 kb的注射片段。
1.2 转基因鼠的检测
采用PCR方法,以剪取仔鼠尾提取DNA为模板,在基因组G-CSF基因的第一和第二外显子上分别合成一段序列做为正向引物和反向引物(序列信息及PCR条件省略,详见原文)。
1.3 鼠尾DNA的提取
剪取初生一周龄仔鼠尾5~10 mm,剪碎溶于200μL DNA抽提缓冲液(鼠尾基因组抽提缓冲液配方信息省略,详见原文)中,加入20μL 10mg/ml蛋白酶K,轻轻颠倒管几次,55℃消化15~20 min。100℃煮沸10 min灭活蛋白酶K,取2μL进行PCR。
2 结果与讨论
本试验采用的快速提取基因组DNA的方法,将提取的鼠尾DNA用于做PCR模板,已成功地筛选出两只转基因阳性鼠。该方法与常规的提取基因组DNA的方法[3]以及Abbott等(1988)[2]报道的方法相比较,具有相同的可靠结果(图1)。
图1 不同模板DNA制备筛选转基因鼠的PCR结果
1.PCR标准;2.阳性对照;3.阴性对照;4.5.本试验建立的方法;6.文献[2]的方法;7.文献[3]的方法
传统的基因组DNA提取方法在抽提缓冲液中加入蛋白酶K,需55℃消化8~18h,而后进行酶/氯仿抽提,乙醇沉淀。这种方法提取的DNA质量虽然好、纯度较高,适合做PCR模板,但对于大批量筛选转基因鼠来说,却过于繁琐,不仅在操作中需要换管多次,而且还要防止交叉污染。Abbott等(1988)[2]提出的改进方法,即在蛋白酶K消化后,异丙醇沉淀,煮沸后直接做PCR,操作有所简化。本试验在改进抽提缓冲液的基础上,经短时间蛋白酶消化,煮沸后直接做PCR,不仅一步完成,不需要更换管,更为重要的是节省时间,当天提取DNA做PCR,当天即可获得检测结果。
目前,利用血液、毛发进行PCR来筛选转基因鼠已有一些探索性研究,作者也曾试验,结果不理想。开发新的更为简洁的方法,仍是未来转基因动物建立中值得研究的课题。
参考文献
1 Brigid H, Frank C, Elizabeth I. Manipulating the mouse embryo—A laboratory manual. New York:Cold Spring Harbor Laboratory,1986.
2 Abbott C. Povey S, Vivian N et al. PCR as a rapid screening method for transgenic mice. TIG, 1988; 11:325.
3 卢圣栋主编. 现代分子生物学实验技术. 北京:高等教育出版社,1993:96.
DISCUSSION
卢一凡等老师的另一篇文章[卢一凡,邓继光,肖成祖等.快速提取基因组DNA鉴定转基因鼠[J].中国实验动物学杂志,1996,(02):99.]中还提到“对于做为模板的(DNA)来说,由于并不需要较高纯度......”,这也使得快速裂解直扩的方法可以有效满足小鼠基因型PCR鉴定实验。
针对这一论点,也跟该系列产品的研发人员进行了确认,根据具体实验应用的不同,对实验中提取核酸的得率和纯度会有不同的要求。而转基因小鼠基因型鉴定中常用的鼠尾基因组DNA PCR扩增鉴定,确实不需要较高纯度,故免提取、直接扩增的方式在一定程度上可以有效实现时间效能与产品效能的统一,即在最短的时间内最高效的达成实验目的。
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