一种改进后的重叠延伸PCR法对被孢霉重组载体的构建

为了提高DNA大片段的拼接效率,通过引入逐次退火的PCR的方法,改良了传统的重叠延伸PCR方法。逐次退火PCR法,一方面延长了重叠区的PCR引物长度;另一方面把原来在1个循环中1个退火温度改成若干个,逐次降低退火温度,适用于Tm值相差比较大的引物;相邻的退火温度之间相差3-6℃。结果显示,通过此种方法成功拼接了ω3(2)和HCT两个大片段;PCR产物电泳条带单一,克隆测序证实序列完全正确,可以直接应用于后续试验。这种改进后的方法可以有效减少非特异性扩增,提高灵敏度,把这种方法称之为逐次退火重叠延伸PCR。     

一种简便高效的改良降落PCR

降落(touchdown,TD)PCR通常涉及15个退火温度,程序设计复杂。报道了一种简便高效的改良降落PCR,只需5个降落退火温度,以杜氏盐藻(Dunaliellabardawil)基因组为模板,设计一对引物扩增胡萝卜素生物合成相关(carotenebiosynthesisrelated,cbr)基因的第3外显子。实验证实该方法程序简单,比标准降落PCR步骤简化70%,且产物的特异性及效率都有较大提高。     

降落PCR法快速检测高羊茅转基因植株

通过CTAB微量提取高羊茅(Festuca arundinacea)转基因再生植株基因组DNA。用9600型PCR仪器设计降落PCR反应程序,对高羊茅转基因植株两个片段OSISAP1(495bp)和GFP-nos(1 000bp)进行扩增;同时进行了PCR扩增的初步检测。结果表明降落PCR法能快速准确检测转基因植株;而且更适合多个基因片段同时检测,从而提高PCR分子检测的效率,以提高转基因植株鉴定效率。     

利用Taq DNA聚合酶直接从双链RNA模板中扩增靶序列

利用Taq DNA聚合酶既具有DNA聚合酶活性义具有反转录酶活性的特点,探索了在Taq DNA聚合酶单独作用下以双链RNA为模板进行PCR反应的条件。结果表明靶序列长度为277 bp、369 bp、987 bp时,均可直接进行PCR扩增;短片段序列扩增的退火温度在47．0℃、47．9℃、50．2℃、52．6℃、54．9℃、56．7℃条件下,均可有效扩增,而长片段序列扩增的退火温度在50．2℃、52．6℃、54．9℃、56．7℃条件下,也可扩增出相应的靶序列。这一结果提示利用Taq DNA聚合酶可以dsRNA为模板直接扩增目的片段,尤其是短片段的扩增。     

优化重叠PCR法进行单链抗体基因扩增和点突变

利用重叠PCR技术扩增单链抗体基因或位点突变是抗体文库构建或稳定表达的关键和难点,国内外文献未见其方法学的系统报道.以不同VH、VL和Linker基因为拼接模板进行重叠PCR,针对影响重叠PCR扩增的拼接类型,引物设计,反应条件等进行优化.结果表明两段重叠连接比三段更容易实现,且扩增效果好;引物的互补序列长度一般应大于15 bp,且在18～24 bp 时扩增效果最好;退火温度在52～60℃,Mg2+浓度在1.5～2.5 mM时对拼接的效果影响较小;直接或间接使用拼接模板均可以实现重叠PCR的扩增.利用优化策略,首次构建了抗除虫菊酯的scFv基因文库并引入抗XAC糖蛋白scFv基因的点突变,为除虫菊酯抗体文库构建和抗XAC重组抗体的稳定表达奠定了基础.     

一种高特异性的改良降落PCR

为提高基因组DNA中的基因PCR检出的特异性,设计了一种改良的降落PCR程序,并分别用TaqDNA聚合酶及高保真PfuDNA聚合酶进行实验。自盐藻Dunaliella bardawil中提取基因组DNA作为PCR模板,使用TaqDNA聚合酶及PfuDNA聚合酶,运用普通PCR和降落PCR程序,扩增胡萝眩素生物合成相关基因（cbr）上游启动子序列,并电泳比较PCR扩增产物的特异性。结果显示,使用普通Taq酶PCR,普通PCR程序产生200bp,500bp和1272bp长的三条带,而TD-PCR程序仅克隆出1272bp的特异带;利用高保真的PfuDNA聚合酶作PCR,在TD-PCR泳道中仅有1272bp一条带,而普通PCR除了1272bp的特异带外,还出现一条500bp的非特异带。无论使用普通Taq酶或高保真酶Pfu,改良的降落PCR程序均明显提高PCR的特异性,类似的降落PCR程序可望用于克隆用普通PCR难以克隆的基因片段,或在假阳性难以去除的情况下提高PCR的特异性。     

新型α-芋螺毒素基因克隆的引物筛选

目的:优化PCR条件,建立能特异扩增出α-芋螺毒素基因片段的最理想PCR条件.方法:根据α-芋螺毒素基因保守的信号肽或内含子序列和非翻译区保守核苷酸序列设计了多组特异引物,并对引物浓度和退火温度等影响因素进行优化.结果:根据α-芋螺毒素基因保守的内含子序列为引物、引物浓度为0.1 μmol/L、退火温度为50℃时,能特异的扩增出α-芋螺毒素基因片段,分子量大约分别为180bp和300bp.结论:采用优化的PCR条件,能筛选出克隆新型的α--芋螺毒素基因片段的最理想引物,为α-芋螺毒素的化学合成、活性研究和应用提供基础.     

特异性单引物PCR

建立特异性单引物PCR,并用于筛选基因克隆重组子。根据α－globin的一段序列设计引物,按照设计好的特性单引物PCR扩增条有α－globin的重组质粒PLNSX－aglobin,具体扩增条件如下：（1）97℃5min变性后,94℃30s,70℃2min30s,30个循环,制备单链模板;（2）94℃1min,12℃5min,16℃3min,18℃3min,20℃3min,22℃3min,25℃1min,30℃3min,37℃3min,72℃6min,低温条件下引物3′端4－5个碱基与所扩单链模板退火配对,扩增得到一系列不同起始位点但同一序列末端长短一的核酸片段;（3）以上述所得片段为模版进行如下条件的扩增：94℃30min,70℃2min,70℃2min,72℃2min,每个循环增加1s）,45个循环。结果,特异性单引物PCR能够从pLNSX－αglobin上扩增出特异带,可有效用于筛选基因克隆重组子。     

双退火温度PCR扩增DNA

【目的】与设置单一退火温度的常规PCR(S-T_m PCR)不同,本研究探讨双退火温度PCR(D-T_m PCR)由高到低设置2条引物各自退火温度。【方法】以PxF61和VPel为正/反向引物,用Q5 DNA聚合酶扩增4.3 kb的模式DNA pET20b-Xyn(黑曲霉木聚糖酶基因)。PCR程序为:98°C预变性3 min,30次循环{98°C变性30 s,设置双退火[T_(m1) 70°C(Px F61)退火15 s、T_(m2) 62°C(VPel)退火15 s],72°C延伸130 s}。【结果】与S-T_m PCR(61°C)相比,D-T_m PCR扩增4.3 kb的目的条带亮度更高,减少2条杂带;经25次循环目的 DNA产物量最高。D-T_m PCR用于长片段引物扩增5.3 kb重组质粒DNA条带更明显。【结论】D-T_m PCR直接扩增目的条带,避免了探讨T_m的麻烦,不要求2条引物T_m相近,从理论上更加清晰地认识引物与各自模板分步退火过程。     

多重PCR快速确证外源基因在转基因小麦后代的传递

根据转入小麦0世代中的高分子谷蛋白亚基1Dx5基因和报告基因uidA、作为选择标记的除草剂抗性基因bar的序列,设计合成三对引物。以整合uidA+bar的质粒pAHC25和整合1Dx5的质粒p1Dx5为模板寻找uidA与1Dx5及或bar多重扩增的最佳模板浓度及最适退火温度。MPCR模板量是单对引物扩增时的两倍,引物浓度同常规PCR为0.3μM,uidA与bar的适宜退火温度范围为57.1 - 62.3℃;uidA与1Dx5为60.0℃-60.6℃;uidA、bar、1Dx5的最适合退火温度范围为57.0℃-58.4℃。MPCR对大小相差50bp及以下的多重扩增片段可通过10%的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离。在此基础上对14株T1代转基因小麦基因组DNA进行多重PCR扩增,筛选出基因未分离的小麦后代,并与常规PCR比较,结果一致,其中11株同时传递1Dx5和bar基因、1株同时传递uidA、bar和1Dx5基因,3株未检测到外源基因。表明MPCR在快速确证外源基因在转基因植株后代的传递中作用显著。研究在常规PCR反应体系上,对模板浓度和多重引物退火温度进行微调,且把MPCR技术与PAGE技术结合起来,提高了研究结果的准确性,获得了较好的扩增和检测效果,简化了MPCR优化程序,使MPCR的优势更明显,为该技术的广泛应用提供了借鉴。     

通过PCR进行长片段DNA的合成

利用PCR合成DNA长片段(Synthesis Large Frament DNA using PCR,SLFD PCR)是一种有效的合成长片段DNA的方法。采用一段已知的500～600bp碱基的DNA片段为PCR模板,根据所要合成的DNA序列可以设计一系列的PCR引物,这些引物都位于模板DNA的5’端,长度为50～60bp,且从5’到3’方向顺序重叠,重叠碱基数目为12～15,全部引物叠加所得到的DNA正是自己所要合成的DNA。这组引物中最3’端的一条含有一个BamH Ⅰ酶切位点,在该位点后面有15碱基与模板DNA5’端一致的序列。另外还设计一条与该模板匹配的下游引物,引物内也含有一个BamH Ⅰ酶切位点。首先采用5’端最右侧的引物与下游引物进行PCR,在PCR进行10个循环后,以此次PCR的产物为下一轮PCR的模板,该轮PCR采用右侧倒数第二个引物为上游引物,下游引物保持不变。采用类似的方法,完成所有的PCR循环,就可以得到所需要合成的DNA长片段。该方法尤其适合100～200碱基左右的长片段DNA的快速合成与克隆。     

A rapid and efficient method for multiple-site mutagenesis with a modified overlap extension PCR

A rapid and efficient method to perform site-directed mutagenesis based on an improved version of overlap extension by polymerase chain reaction (OE-PCR) is demonstrated in this paper. For this method, which we name modified (M)OE-PCR, there are five steps: (1) synthesis of individual DNA fragments of interest (with average 20-bp overlap between adjacent fragments) by PCR with high-fidelity pfu DNA polymerase, (2) double-mixing (every two adjacent fragments are mixed to implement OE-PCR without primers), (3) pre-extension (the teams above are mixed to obtain full-length reassembled DNA by OE-PCR without primers), (4) synthesis of the entire DNA of interest by PCR with outermost primers and template DNA from step 3, (5) post-extension (ten cycles of PCR at 72°C for annealing and extension are implemented). The method is rapid, simple and error-free. It provides an efficient choice, especially for multiple-site mutagenesis of DNAs; and it can theoretically be applied to the modification of any DNA fragment. Using the MOE-PCR method, we have successfully obtained a modified sam1 gene with eight rare codons optimized simultaneously. Electronic Supplementary Material Supplementary material is available for this article at .     

Construction of tandem repeats of DNA fragments by a polymerase chain reaction-based method

We describe a new application of megaprimer polymerase chain reaction (PCR) for constructing a tandemly repeated DNA sequence using the drought responsive element (DRE) from Arabidopsis thaliana as an example. The key feature in the procedure was PCR primers with partial complementarity but differing melting temperatures (T(m)). The reverse primer had a higher T(m), a 3' end complementary to the DRE sequence and a 5' region complementary to the forward primer. The initial cycles of the PCR were conducted at a lower primer annealing temperature to generate products that served as megaprimers in the later cycles conducted at a higher temperature to prevent annealing of the forward primer. The region of overlap between the megaprimers was extended for generating products with a variable copy number (one to four copies) of tandem DRE sequence repeats (71?bp). The PCR product with four tandem repeats (4× DRE) was used as a template to generate tandem repeats with higher copies (copy number large than four) or demonstrated to bind DRE-binding protein in an yeast one-hybrid assay using promotorless reporter genes (HIS and lacZ). This PCR protocol has numerous applications for generating DNA fragments of repeated sequences.     

应用红外荧光和加尾引物法进行向日葵SSR遗传分析中的多聚PCR和多聚凝胶电泳的优化

在向日葵(Helianthus annuus L.)自交系SSR遗传分析中,为了提高SSR荧光分析效率、简化分析程序和降低研究费用,我们进行了多聚PCR和多聚凝胶电泳两项技术的优化研究。结果表明,优化多聚PCR和多聚凝胶电泳的影响因子(如逐步降低的退火温度的循环数、各个多聚位点引物浓度的平衡、PCR缓冲液浓度以及Taq DNA多聚酶的浓度等)可以收到更好的实验效果。基于以上的优化研究,系统地提出了一套优化的加尾引物法的策略。同时,提出了在多聚PCR和多聚凝胶电泳中常常遇到的技术难题的有效防止和解决的方法。     

Amplification of plasmid DNA to detect plant pathogenic mycoplasmalike organisms

The polymerase chain reaction (PCR) was employed to develop a specific assay for plant pathogenic mycoplasmalike organisms (MLOs). A cloned fragment of a plasmid from a severe strain of western aster yellows (AY)-MLO was sequenced to identify oligonucleotide primers for PCR. Amplified DNA fragments of the predicted size were obtained from DNA extracted from plants and insects infected with pear decline MLO, beet leafhopper-transmitted virescence agent, elm yellows MLO and several AY-MLO strains. No amplification occurred from healthy leafhopper or plant DNA. The PCR-based assay was over 500 times more sensitive than a _tilized_tion-based assay which _tilized a cloned AY plasmid fragment as a probe. With the PCR-based assay, MLOs could be detected using DNA samples of leafhoppers that were only crushed and boiled in buffer. Amplification of the target DNA was confirmed by digestion of the PCR product with Mbo I which yielded predicted sized fragments for all MLO strains except Bradford AY and eastern AY. Sequencing the PCR product from elm yellows and eastern AY-MLOs revealed greater than 90% homology, and the failure to restrict the PCR product with Mbo I was due to a single base change in the restriction endonuclease site. The ability of the assay to detect a wide range of MLOs with minimal sample preparation and high sensitivity will be useful in epidemiological studies of MLO-caused diseases.     

一种高效构建同源重组DNA片段的方法——融合PCR

融合PCR技术（fusion PCR）采用具有互补末端的引物,形成具有重叠链的PCR产物,通过PCR产物重叠链的延伸,从而将不同来源的任意DNA片段连接起来,此技术在不需要内切酶消化和连接酶处理的条件下实现DNA片段的体外连接,为同源重组片段的构建提供了快速简捷的途径。对原有的融合PCR技术进行改进,以三个同源重组线性DNA片段的构建为例,详细论述了改进的融合PCR技术的反应过程及技术体系。结果表明,改进的融合PCR技术可以同时进行三个片段及四个片段的融合反应,产物长度均在4.5kb以上,各同源重组片段在扩增过程中均无突变发生,获得的片段可以用于后续实验分析。     

长片段融合PCR在构建烟曲霉rho1基因回补株中的应用

目的融合PCR是一种常用的构建重组片段或重组质粒的手段,但长片段融合PCR的难度较大。文中将探讨长片段融合PCR过程中引物设计及扩增条件对产物的影响。方法以构建烟曲霉rho 1基因回补株为例,采用融合PCR的方法扩增重组片段(长达6.5 kb),在引物设计时引入不同大小的同源区,并设置不同的扩增体系。结果当设计引物的同源区为35 bp,选用具有高扩增效率、高保真性的DNA聚合酶,以及各片段在融合PCR反应体系中的浓度为15 ng/μL时,实现了长达6.5 kb的片段扩增并完成了烟曲霉rho 1回补株的构建。结论在合适的PCR引物设计、片段浓度配比及聚合酶条件下,长片段融合PCR在丝状真菌的基因敲除及回补株的构建中是一种非常有效的工具。