寡核苷酸介导的定点诱变
寡核苷酸介导的定点诱变
• 盒式诱变(Cassette Mutagenesis) • 利用一段人工合成 的含有突变序列的寡核 苷酸片段,取代野生型 基因中的相应序列,从 而达到定点突变的目的, 称为盒式诱变。实施盒 式诱变时,要求靶DNA 插入点两侧有合适的限 制酶单一切点(图 4~5)。
盒式诱变的例子
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限制酶位点消除引物诱变(Primer Mutagenesis with Restriction Enzyme Site Elimination)
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限制酶位点消除引物诱变技术是一种利用某些限制酶不能切割 由硫代磷酸核苷酸衍生物取代正常碱基所形成的DNA片段的特性,去 除不含突变碱基的亲代模板链,以提高定点突变效率的技术方法。 限制酶位点消除法的操作步骤是:①将带突变碱基的寡核苷 酸引物与重组体单链模板退火后,加入硫代磷酸核苷酸衍生物进行复 制,产生具有硫代磷酸核苷酸的异源双链DNA;②用特定的限制酶在 此异源双链DNA上作切口,此时亲代模板链由于无硫代磷酸核苷酸而 被切开,而新合成的子代链则无法切割;③使用核酸外切酶将亲代模 板链全部水解去除,然后再以含硫代磷酸核苷酸的子代单链为模板, 经二次复制合成双链
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在大肠杆菌dut- ung-菌
株中生长的M13噬菌体的单链基
因组DNA中将含有20-30个尿嘧啶 残基。用这些噬菌体感染ung+菌
株,尿嘧啶被迅速去除,DNA链
遭到破坏,感染力下降约5个数 量级。 • 此法的成功关键,是要得到 好的含U单链模板DNA。
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这种方法得到的突变率太低,约为1-5%。主要原因是含突变位 点的双链DNA,转入E.coli后,被其修复系统修复了。
Kunkel诱变法(The
Kunkel Mutagenesis Method)
这是1985年由Kunkel等人建 立的一种寡核苷酸引物诱变法, 该法的操作步骤如下:①将复制 型的M13噬菌体转染到脱氧尿苷 三磷酸酶和尿嘧啶脱糖苷酶双缺 陷的E. coli(dut-,ung-)菌株中 生长,使U取代T掺入到DNA链中 (一般每个重组体20~30个);② 以此种带U的DNA链为模板,用带 突变碱基的寡核苷酸引物进行复 制,产生异源双链;③将此异源 双链转化到ung+菌株中生长,含 U的模板链被破坏,从而使子代 DNA链大部分(~80%)含突变碱 基序列
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引物诱变(Primer Mutagenesis)
利用一段含有突变序列的 寡核苷酸片段作为引物,经 DNA复制过程合成靶DNA片段, 使其子代链发生突变,称为引 物诱变。 引物诱变的基本操作步骤: ①获得单链目的基因;②人工 合成带突变序列的引物;③制 备异源双链DNA;④转染宿主 细胞;⑤筛选重组体;⑥突变 基因的鉴定和回收
在dut+的E. coli中
dUTP酶
dUTP
dUMP
在dUTP 酶缺失体中(dut- )
Байду номын сангаас
dUTP
dUMP
dut:dUTPase突变,可导致E.colidUTP 的量增加,当DNA复制时,可在很多应 该加dTTP的位置加入dUTP。
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在正常情况下,尿嘧啶-N-糖 基化酶(ung+)可以去除掺入DNA中 的尿嘧啶残基。但在ung-的菌株 中,此酶失活。
快速引物诱变
(QuikChange Primer Mutagenesis) 这是由Stratagene公 司开发的一种引物定点诱 变法,该法的操作步骤如 下:①将带目的基因的重 组体在dam+菌株中扩增, 使DNA序列被dam甲基化 酶所修饰;②使用带突变 碱基的寡核苷酸引物,在 较高温度下复制子代链, 形成双链突变体;③用限 制酶DpnⅠ将带甲基化标记 的亲代双链水解;④将突 变体转化宿主细胞