大肠杆菌cosmid质粒的分离和DNA构型

Bolivar等u]于1977年用人工重组技术从ColEl质粒构建出声pBR322质粒,由于pBR322质粒带有两个抗药性标记,有多拷贝以及多种限制性内切酶单一切点等特性,近年来已被广泛用作重组DNA实验的载体。Collins等^[2]用pBR3222质粒与λ charon 4A的带有Cos位点的EcoRI酶切片段重组,进一步得到cosmid质粒,cosmid质拉除了具有pBR322质粒原来的优点外,它能够携带更大的外源DNA片段(40Kb),能够像λ charon 4A一样在体外进行包装,从而提高转化率。     

质粒pBR322的缺失突变株

质粒pBR322[]是较理想的基因载体之一, 在基因工程研究中已经取得了不少突出的成 绩［u]。我们在体外建造pBR322质粒DNA与 X DNA片段的重组质粒过程中,获得一个质粒 pBR3 2 2的缺失突变株,命名为pH A4。这种 突变株对于研究质粒DNA的形成、进化和结 构都具有一定的意义。     

体外建成带有λ噬菌体DNA片段的重组质粒

将大肠杆菌抗四环素及抗氨苄青霉素的质粒pBR322的DNA、大肠杆菌λ噬菌体DNA在体外经限制性核酸内切酶Hind Ⅲ切割,并用T4DNA连接酶连接后,以大肠杆菌K12HB101(recA~-r(?)m(?))为受体进行转化,采用插入钝化(insertional inactivation)方法选择重组质粒。利用环丝氨酸浓缩Ap~rTc~3转化体。在648株Ap~r转化体中选出120株无性繁殖系为Ap~rTc~s。随机挑出3株含有重组质粒的无性繁殖系进行大肠杆菌素El(colicin El)免疫特性测定及显微镜观察,证明为大肠杆菌素El敏感,并为典型的大肠杆菌形态。随机挑出一株含有重组质粒pAG-5的无性繁殖系,采用Zasloff等酸酚法进行重组质粒DNA提取,用Hind Ⅲ消化重组质粒DNA后进行琼脂糖凝胶电泳分析,观察到重组质粒pAG-5除pBR322质粒DNA带外含有λ-Hind Ⅲ的第5 DNA带。用重组质粒DNA再次对HB101(recA~-r(?)m(?))及K12 802(Su_(11)~+m_K~+)受体进行转化,转化体在含氨苄青霉素培养基平皿上生长,但在含四环素培养基平皿上不生长,再次证明为Ap~rTc~5.每微克重组质粒DNA Ap~r转化体为4.0—4.6×10~3。     

带有sop基因稳定表达载体的构建

F质粒的第五个EcoRⅠ片段mini-F具有质粒的分配功能。其EcoRⅠ-BamHⅠ片段含有oriS、ccd、repD和sop基因(sopA,B和C)。该片段与pBR322重组,得到质粒pDMC32。pDMC32经SmaⅠ酶切,T4连接酶连接,得到衍生质粒pDMC311,消除了oriS、ccd和repD片段。MI32(pDMC32)和MI311(pDMC311),在液体限磷基础培养基中培养100代,质粒保持率分别为93％和100％。而对照MIR322(pBR322)培养55代时,质粒保持率仅为10％。带有色氨酸启动子质粒pDR720与pBR322重组,得到质粒pDMC40。pDMC40再与mini-F的sop基因重组,得到带有sop基因的稳定表达质粒pDMC48。MI48(pDMC48)在液体限磷基础培养基中培养100代,质粒保持率为100％。     

牛疱疹病毒Ⅳ型(DN-599株)DNA的分子克隆

从感染的MDBK(牛肾)细胞中直接抽提出牛疱疹病毒IV型(BHV-4)DNA。分别经限制性内切酶EcoRⅠ,HindⅢ或BamHI消化后,用鸟枪法和选择法将病毒DNA片段克隆到质粒pBR322和pUC9的相应位点中,构建了三组病毒DNA基因库。阳性克隆是用光生物素标记的病毒DNA和牛胸腺细胞DNA与各重组质粒DNA杂交而筛选的。总共克隆了病毒基因组的94％,其中用EcoRI克隆了83.4％,BamHI克隆了63.4％,HindIlI克隆了45％。     

DNA重组技术(Ⅰ) 小量快速提取质粒DNA方法

质粒DNA的提取是最基础的DNA重组技术。国内外已经发展了许多方法用于批量提取质粒DNA。这些方法都可以获得满意的效果。这里介绍两种小量快速提取质粒DNA的方法,可用于重组子筛选及酶切分析。 (一)碱裂解法 1.将过夜培养的菌液1.5ml转移到小离心管内,15.000r/min离心30sec,弃去上清,将离心管倒置尽量除去培养液。 2.将沉淀的菌体再悬于100ml冰冷的溶液A中(50mM葡萄糖,25mM Tris pH8.0,10mM EDTA),不必要加入溶菌酶。 3.向A液中加入新配制的溶液B200μl(0.2N NaOH,1％SDS),迅速倒置几次,混合两溶液,放在冰浴上3—5分钟。 4.再加入150μl溶液C(5M醋酸钠60ml,冰醋酸11.5ml,蒸馏水28.5ml)混均后冰浴3～5分钟。     

一个体外构建的重组质粒——pCBI

构建了质粒pBR322和pCRI 的重组质粒——pCBI。已通过转化技术将其送入大肠杆菌,在含有四环素和卡那霉素的培养基中筛选了转化子。在细菌培养液内加入氯霉素使转化子中的重组质粒扩增。采用琼脂糖凝胶电泳法及水溶性两相抽提法纯化重组质粒。重组质粒pCBI 的电泳速度低于两个亲本质粒。用限制酶EcoRI 降解重组质粒,在凝胶电泳上看到两条带,它们的位置分别对应于pBR322线性DNA和pCRI 线性DNA。电镜观察到环状pCBI DNA 并测得其长度为5.77±0.30微米,折合分子量为(11.9±0.6)×10~6道尔顿。     

转座子Tn233(CH)分子量的测定

转座子Tn233(CH)带有str sul抗性基因,最早是在痢疾杆菌的抗药质粒DR233(Tc~r Cm~r Sm~r Su~r)中发现的。现在通过菌株间的配对,将插入了Tn233(CH)转座子的质粒R144drd3::Tn233(CH)转移到E·coli C600/pBR322(Ap~r、Tc~r)细胞中,组成两种质粒共存的菌株。从此菌株中提取出质粒DNA,用转化方法使它转移到E.coli C600菌株,再从所得到的转化子中用复印方法筛选出Tn233(CH)转座到pBR322质粒的转化子E.coli C600/pBR322::Tn233(CH),然后提出此质粒DNA,经限制性内切酶BamHⅠ、EcoRⅠ、PstⅠ、HindⅢ与PvuⅡ等酶切后,在琼脂糖凝胶平板与聚丙烯酰胺凝胶柱上进行电泳分析,分别以BamHⅠ与EcoRⅠ双重酶解的λDNA、HindⅢ酶解的T5DNA、HaeⅢ酶解的M13 DNA与HaeⅢ酶解的pBR322 DNA作为泳动的标记,计算出质粒酶解片段的分子量,用此方法算出各片段分子量的总和为15.93×10~6道尔顿,此即为所求的pBR322::Tn233(CH)分子量,将此值减去pBR322的分子置2.87×10~6道尔顿,得到Tn233(CH)的分子量为13.06×10~6道尔顿。电泳结果还表明在Tn233(CH)DNA分子上,BamHⅠ、EcoRⅠ、PstⅠ、HindⅢ与PvuⅡ分别有5、9、1、6、2个切点数。     

菠菜叶绿体DNA 4.1 kb的SalⅠ片段的克隆

利用pBR 322衍生质粒DNA为载体,将菠菜叶绿体DNA的SalⅠ限制性片段插入质粒的Sal Ⅰ位点,获得52个含重组质粒的菌落(Ap~rTc~5)。并对每个克隆的质粒进行限制性内切酶分析,通过Southern吸印与探针杂交,证明了重组质粒pSS104含有的插入DNA是菠菜叶绿体DNA 4.1kb的SalⅠ片段。迄今在该片段尚未定位任何已知的叶绿体基因,用大肠杆菌的活体系统也未能发现这段DNA的转录产物,本文对此进行了讨论。     

转座子Tn233(CH)缺失突变株特性的研究

将带有质粒pBR322::Tn233(CH)(抗药类型为Ap~rTc~rSm~rSu~rHg~r)的大肠杆菌C600ML(多聚酶Ⅰ温度敏感突变株)在非允许温度条件下培养时,分离到12株营养缺陷突变型,其中10株的抗药类型为Sm~rSu~rHg~r,经质粒DNA提取与琼脂糖凝胶电泳分析表明,除1株(突变型3号)仍有质粒DNA外,其它9株细胞中的质粒DNA已不复存在。在12株中另外2株的抗药类型为sm~rSu~r(突变型19号与41号),它们也仍旧带有质粒DNA,经质粒抽提与限制性内切酶分析表明,这3种质粒(分别称为pTD3,pTD19与pTD41)DNA分别比pBR322::Tn233(CH)少了一些相邻的限制片段,经计算,pTD3缺失了1.33kb,pTD19缺失了7.22kb,pTD41缺失了9.09kb。从质粒的遗传图上可以看出,这3株缺失质粒都保留了pBR322载体上的DNA复制点与Tn233(CH)上的转座基因(TnpA),但是Tn233(CH)与pBR322相连处的两个末端反向重复顺序中的一个已经缺失,实验表明它们可能都失去了转座功能。对这些自发产生的缺失变种在转座子演化上的意义进行了讨论。     

质粒pBR322在recA基因缺陷的大肠杆菌细胞内的遗传重组

使用琼脂糖凝胶电泳、DNA限制性内切酶水解以及电子显微镜等分析手段,证明在两株recA~-的大肠杆菌质粒pBR322转化子中,pBR 322 DNA的多倍周长环形寡聚物被大量合成。这个事实说明质粒pBR322 DNA在大肠杆菌细胞中的遗传重组似有独立于rec A基因的途径。本文介绍一个改进的大肠杆菌“清亮裂解液”制备法。按照这个方法制备的细菌清亮裂解液可排除染色体DNA的污染。     

分子无性繁殖载体的组建——Ⅰ.乳糖操纵子的重组和表达

用包含乳糖操纵子的λplac 5 EcoR1 DNA 片段与质粒pBR 322重组,获得一个重组质粒pMG4。几种限制性内切酶的分析结果表明,pMG4上乳糖操纵子(lac)和抗氨基苄青霉素基因的转录方向一致;Iac 插入片段λ区的Hind Ⅲ切点和pBR 322抗四环素基因上的Hind Ⅲ切点相邻近。用pMG4 Hind Ⅲ片段转化大肠杆菌C_(600),筛选Ap~r Tc~s lac~ 转化体,得到另一个lac 重组质粒pMG401,在β-半乳糖苷酶结构基因近羧基端有一个EcoR1切点,插入外源基因可以置于lac 控制下而实现表达。同时,我们还测定了包含pMG4、pMG401或λplac 5不同细胞的β-半乳糖苷酶活力,对lac 的表达作了分析。     

分子无性繁殖载体的组建——Ⅰ.乳糖操纵子的重组和表达

用包含乳糖操纵子的λplac 5 EcoR1 DNA片段与质粒pBR 322重组,获得一个重组质粒pMG4。几种限制性内切酶的分析结果表明,pMG4上乳糖操纵子(lac)和抗氨基苄青霉素基因的转录方向一致;Iac插入片段λ区的Hind Ⅲ切点和pBR 322抗四环素基因上的Hind Ⅲ切点相邻近。用pMG4 Hind Ⅲ片段转化大肠杆菌C_(600),筛选Ap~rTc~s lac~ 转化体,得到另一个lac重组质粒pMG401,在β-半乳糖苷酶结构基因近羧基端有一个EcoR1切点,插入外源基因可以置于lac控制下而实现表达。同时,我们还测定了包含pMG4、pMG401或λplac 5不同细胞的β-半乳糖苷酶活力,对lac的表达作了分析。     

一种简便快速检测质粒DNA的方法

简便、快速检测质粒DNA的方法,无论是 在筛选、鉴定新质粒或重组质粒的研究中都具有重要的意义。我们在将质粒pBR 322 DNA与 A DNA进行体外重组、筛选和鉴定重组子过程 中,摸索了一种简便快速检测质粒及重组质粒 DNA的方法。此法对菌体和溶菌产物不需任 何处理,比较简便易行     

杂种质粒pTW161和pTW162的构建及其性质

由pBR322和pTW16两种质粒DNA构建成了两种杂种质粒pTW161和pTW162。质粒pTW16来源于一种抗钴的克氏产气菌,带有抗钴的基因。pTW161和pTW162两种杂种质粒的区别仅在于pBR322和pTW16 DNA重组连接的方向不同,两种质粒均为Ap~rCo~r,但pTW162抗钴能力比pTW161弱。     

稳态和时间分辨荧光光谱法检测pBR322质粒中十字形结构

在目的DNA不被酶切成不同片段的情况下,应用光谱方法探测pBR322质粒中十字形结构DNA的形成。吡咯脱氧胞苷(Pyrrolo deoxycytidine,PdC)取代dC掺入到pBR322质粒的特定位点(3195,3222或3281位点)。应用稳态和时间分辨荧光法研究十字形结构DNA的形成。结果显示:(1)稳态荧光特性表明,当PdC掺入到pBR322质粒的3222位点,PdC-pBR322超螺旋荧光强度大约是松弛型PdC-pBR322的4倍;与此同时,其时间分辨荧光寿命大约比松弛型PdC-pBR322长约0.3ns。当PdC掺入到3195或3281位点时,稳态荧光光谱和荧光寿命(两位点处约1.42ns)并没有显著变化。(2)随着盐浓度的增大,荧光寿命略微有变化,但不是很明显。通过检测和分析pBR322质粒的荧光光谱和荧光寿命,表明能够形成在非配对环状部分3222位点含有dC的十字形结构。在一定的盐浓度(0-100mmol/L)条件下,十字形结构能够保持其稳定性。     

质粒和λ噬菌体DNA简便的分离纯化方法

用甲酯化白蛋白硅藻土(MAK)柱层析方法分离纯化的质粒pBR322,ColE_1,pSC101,pCRl 和λDNA,经EcoR_1限制性内切酶作用,琼脂糖凝胶电泳分析,抗药因子转化,结果表明这些材料可以用作DNA 重组体的载体和限制性内切酶的底物。     

氧化硫硫杆菌启动子功能片段在大肠杆菌中的克隆和表达

用DNA体外重组技术,以氧化硫硫杆菌(T.thiooxidans)染色体DNA的EcoPIHindⅢ片段取代pBR322的相应片段,构建成一个重组质粒pSDR12。转化大肠杆菌C600受体菌株后,表现了较强的抗四环素能力。表明了一个专性自养细菌的启动子功能片段在异养细菌中表达。     

用凝胶电泳纯化具有生物学活性的质粒DNA

采用一般柱电泳装置,在琼脂糖凝胶上将质粒ColEl、pBR322、pSC101、pCRI的DNA与染色体DNA及小分子核酸杂质分开,切出含有质粒的凝胶薄片,电洗脱回收质粒DNA,产物可被限制酶Eco RI酶解;将pBR 322、PSC 101、pCRI DNA转化大肠杆菌C_(600),每微克DNA可产生10~4个转化子;从pSC 101、pCRI转化子细胞中再抽提出相应质粒,它们同样具有亲本质粒的遗传特性和分子特性。     

质粒和λ噬菌体DNA简便的分离纯化方法

用甲酯化白蛋白硅藻土(MAK)柱层析方法分离纯化的质粒pBR322,ColE_1,pSC101,pCR1和λDNA,经EcoR_1限制性内切酶作用,琼脂糖凝胶电泳分析,抗药因子转化,结果表明这些材料可以用作DNA重组体的载体和限制性内切酶的底物。