参考文献
DNA甲基化是最早发现的基因表观修饰方式之一,真核生物中的甲基化仅发生于胞嘧啶,即在DNA甲基化转移酶(DNMTs)的作用下使CpG二核苷酸5’-端的胞嘧啶转变为5’-甲基胞嘧啶。DNA甲基化通常抑制基因表达,去甲基化则诱导了基因的重新活化和表达。这种DNA修饰方式在不改变基因序列前提下实现对基因表达的调控。脊椎动物DNA的甲基化状态与生长发育调控密切相关,比如在肿瘤发生时,抑癌基因CpG岛以外的CpG序列非甲基化程度增加,CpG岛中的CpG则呈高度甲基化状态,导致抑癌基因表达的下降。 亚硫酸氢盐测序法(Bisulfite sequencing PCR,BSP)
用亚硫酸氢盐处理基因组DNA,则未发生甲基化的胞嘧啶被转化为尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶不变。随后设计BSP引物进行PCR,在扩增过程中尿嘧啶全部转化为胸腺嘧啶,最后对PCR产物进行测序就可以判断CpG位点是否发生甲基化称为BSP-直接测序方法。将PCR产物克隆至载体后进行测序,可以提高测序成功率,这种方法称为BSP-克隆测序法。
第一部分 基因组DNA的提取。
这一步没有悬念,完全可以购买供细胞或组织使用的DNA提取试剂盒,如果实验室条件成
熟,自己配试剂提取完全可以。DNA比较稳定,只要在操作中不要使用暴力,提出的基因
组DNA应该是完整的。
此步重点在于DNA的纯度,即减少或避免RNA、蛋白的污染很重要。因此在提取过程中需
使用蛋白酶K及RNA酶以去除两者。 第二部分 亚硫酸氢钠修饰基因组DNA
如不特别指出,所用双蒸水(DDW)均经高压蒸汽灭菌。
1:将约2ugDNA于1.5mlEP管中使用DDW稀释至50ul;
2:加5.5ul新鲜配制的3M NaOH;
3: 42℃水浴30min;
水浴期间配制:
4:10mM对苯二酚(氢醌),加30ul至上述水浴后混合液中;(溶液变成淡黄色)
5: 3.6M亚硫酸氢钠(Sigma,S9000),配制方法:1.88g亚硫酸氢钠使用DDW稀释,并
以3M NaOH滴定溶液至PH 5.0,最终体积为5ml。这么大浓度的亚硫酸氢钠很难溶,但加
入NaOH后会慢慢溶解,需要有耐心。PH一定要准确为5.0。加520ul至上述水浴后 溶液
中。
6:EP管外裹以铝箔纸,避光,轻柔颠倒混匀溶液。
7:加200 ul 石蜡油,防止水分蒸发,限制氧化。
8:50℃避光水浴16h。
一般此步在4pm开始做,熟练的话不到5pm即可完成,水浴16h正好至次日8am以后收,
时间上很合适。 第三部分 修饰后DNA纯化回收
EP管如无特别说明均为高压蒸汽灭菌的。
1. 将移液器枪头伸入石蜡油层下,先轻轻加压使其中一小段石蜡油排出,然后吸取混合液 至一洁净1.5mlEP管中。
2:以下使用Promega Wizard Cleanup DNA纯化回收系统(Promega,A7280)
1)70℃水浴预热DDW;配制80%异丙醇;
2)加1ml Promega’s Wizard DNA Clean-up resin,轻柔颠倒混匀,使DNA充分与树脂结合;
3)由于该试剂盒中仅配备针筒没有针栓,如果有真空负压吸引器,使用起来很方便;如果 没有,需要自备3ml-5ml注射器。将注射器针筒与试剂盒提供的回 收小柱紧密连接后,将 上述混合物用移液器移至针筒内,用2ml以上的EP管放置小柱下接收废液。加针栓,轻轻 加压,将液体挤出,此时可见小柱内有白色的树 脂沉积。
4)将注射器与小柱分离后拔出针栓,再将针筒与小柱连接,向针筒内加入2ml 80%的异丙 醇,插入针栓,轻轻加压,将异丙醇挤出。此为洗涤步骤。
5)将注射器与小柱分离,将小柱置于洁净1.5ml洁净EP管上,离心12000rpm,2min,以 甩去残余异丙醇成分,使树脂干燥。此时,修饰后DNA处于与树脂结合状态。
6)将小柱取下置于另一洁净1.5mlEP管上,移液器加50ul预热好的DDW,室温放置5min。
7)离心12000rpm,20s,此为洗脱步骤,此时EP管内液体即为洗脱的修饰后DNA溶液, 终体积为50ul。
3:加5.5ul 新鲜配制的3M NaOH,室温放置15min。
4:加33ul 10M乙酸铵,以中和NaOH,使溶液PH于7.0左右。
5:加4ul 10mg/ml糖原,此作为沉淀指示剂,因为其与乙醇混合后可产生沉淀,便于以后 离心后辨别回收物的位置,以防在吸取残余乙醇时将回收物吸走。其实,加入 这些糖原究 竟能起多大作用,不好说。不过有国产糖原卖,包装不大,也很便宜,买来一用,算严格遵 守文献的步骤吧。
6:加270ul 冰无水乙醇,置于-20度,过夜沉淀。有人为沉淀最短可至2小时,但我认为 时间长些可能会更好。并且做到此步骤时,一般会到中午,如果样本多的话要到下 午,不 妨放置过夜,日程可以轻松些,顺便做些其他试验。如果想当天做完,没有问题,但我认为 最好多沉淀些时候,至少6小时吧(这是经验,我做过最少6小 时,也是可以的,再短就 不敢发表意见了)
7:4度,12000rpm离心,30min,倒去上清液,收集沉淀。不必吸净。
8:加500ul 70%乙醇,不要将沉淀吹打起来,只要把乙醇加上即可。轻柔倾斜EP管,旋转 一圈,再次离心,4度12000rpm,5min。离心后倒掉上清,再加同量乙醇,同样再做一遍。 此为洗涤步骤,共2次。
9:倒掉上清,并常温简短离心后,将附壁乙醇离至EP管底,移液器小心将残余液体吸净, 室温干燥5min,或沉淀由不透明变为半透明或透明时,加入 20ul-30ulDDW,溶解沉淀。 至此,已完成了修饰后DNA的纯化回收,所得为修饰后DNA溶液,可用于此后的进一步 实验。
10:-20℃保存DNA溶液。
第四部分 修饰后DNA用于PCR
这一步也没有悬念。我主要谈一下这里面的几个比较棘手的问题:
1:引物问题:我感觉自己设计引物有相当的难度,我曾设计过几对引物,并且试验了一下, 但以失败告终。如果时间充裕、作的又是比较新的基因文献不多,自己 设计引物没有问题。 如果不是这样,还是参考文献更好些。首先查阅SCI分值高的文献,然后是著名实验室的文
献,如果国内有做的,更好了,可以直接联系咨 询。查到序列后,一定要和Genbank中的 序列进行比对,防止有印刷错误造成的个别碱基的差别。然后再到google上搜一下,看用 的人多否,体系条件 是否一样。用的人多、体系条件一样,表明可重复性比较强。我也是 按此行事,算比较顺利。
2:Taq酶问题:有文献用高保真的金牌Taq(Platinum),但我感觉只要体系正确、变性退 火等条件合适,一般的热启动酶是可以的。我开始使用的 是Takara的LA Taq,很好用,配 有10x含mg++的LA缓冲液。有时候用没了,暂时以Takara 的普通Taq酶也可以。如何选 择,可以根据自己的情况。初作者还是用好一点的酶。
3:PCR的条件:变性一般都选择95度,3min。其余我感觉还是根据文献,退火可以根据 你的引物的退火温度在小范围内尝试。一般和文献报道差别不大。只是扩增片断特异性的问 题。建议根据文献。
4:做PCR的EP管最好选择进口的,壁薄且厚度均匀,这可以保证温度的迅速变化可以及 时传递给管内的反应液,使体系真正在所设定的温度下运行。
5:PCR仪:如果在某一个仪器上作出来了,最好一直用此仪器继续。不同的仪器“脾气”也 不一样,但EP管必要和仪器内的插孔紧密结合方好,留有空隙,我认为会影响温度的传递。 这一部分有些啰嗦,只是个人一些不成熟经验。有疑问处,请大家指出,交流。今天先到这 里,现写一些内容,比较费劲,总是不能一挥而就。望见谅。歇息一会准备写最后蓝白斑筛 选克隆这一部分。
第五部分 PCR产物的凝胶回收
这一步比较简单,可以购买一个凝胶PCR产物回收试剂盒,国产的就很好、价格也合理, 比如TIANGEN的产品(用过)。把切下来的胶按说明书操作即可。 第六部分 PCR产物与T载体的连接和转化、蓝白斑筛选
1:连接T载体(本实验使用的是Promega的试剂盒)
15ul体系
T-easy 1ul
Ligase 1ul
2xbuffer 7.5ul
DNA 5.5ul
4度,过夜。
2:连接产物的转化
1)-70度冰箱内取出感受态细菌,融化后置于冰上;
2)连接产物15ul 全部加入,至于冰上30分钟;
3)42度, 90秒钟;
4)冰上2分钟;
5)800ul LB培养基;
6)280rpm,37度,摇床45分钟(将管放水平了摇,保证菌液摇匀);
7)8000rpm,1分钟;在超净台内去上清,留100-150ul;
8)涂板:37度孵箱过夜;(板为含有氨苄青霉素的固体LB培养基)
先涂:X-gar 35ul
IPTG 25ul
后涂:混悬液
过夜后可见板上长出很多蓝色或白色斑点,取白色斑点,尤其是蓝色斑点周围的白色斑点, 此处自联率较低。
3:取白斑,划种于新板上
新板:先涂:X-gar 35ul
IPTG 25ul
然后于板底划出分区,进行标记。根据需要,一般一板作50个克隆没有问题。 针头挑白斑划2道于板上相应区域内。
37度,孵箱过夜。
4:联系测序公司送测序。一般一个克隆在35-45元。