本發(fā)明涉及分子生物學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種基于CRISPR/Cas9技術(shù)消除mecA質(zhì)粒的方法。
背景技術(shù):
金黃色葡萄球菌是引起人類一系列感染性疾病的主要病原體之一,簡稱金葡菌,可引起皮膚感染、嚴(yán)重肺炎、心內(nèi)膜炎、關(guān)節(jié)化膿性炎,和食物中毒,嚴(yán)重者可以引起中毒性休克綜合征,極易導(dǎo)致患者致死亡。其中,耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcμ s aμ reμ s,MRSA)因其更為嚴(yán)重的耐藥情況已成為院內(nèi)外感染及耐藥性監(jiān)測中的重要病原體。MRSA具有耐藥性的關(guān)鍵性原因是mecA基因。mecA基因存在于葡萄球菌的可移動性元件盒式染色體(Staphyloccoccal Cassette Chromosome mec,SCCmec)上。該可移動性元件還可以攜帶其他多種耐藥基因、轉(zhuǎn)座子、插入子等特殊結(jié)構(gòu)在菌株之間進(jìn)行水平轉(zhuǎn)移,從而造成了菌株之間耐藥基因的相互傳播,引起菌株多重耐藥。因此,mecA橫向基因轉(zhuǎn)移(Horizontal Gene Transfer,HGT)是使許多敏感金葡菌獲得耐藥基因而轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗄退嶮RSA菌的重要途徑。
目前,針對MRSA的新藥的研究主要有以下方法,一是在原有抗生素的基礎(chǔ)上改造結(jié)構(gòu)探索新型抗生素,例如特拉萬星(telavancin)就是通過對萬古霉素的改造形成的萬古霉素衍生物,并對MRSA具有良好的抗菌活性,但由于其對耐萬古霉素金葡菌效果較差及其明顯的毒副作用因此應(yīng)用并不廣泛;二是基于藥物對金葡菌細(xì)胞壁高效的水解作用表現(xiàn)出的良好抗菌作用研制出的抗菌蛋白,該方法作用明顯,特異性高,但是作為大分子蛋白質(zhì)其在體內(nèi)的代謝半衰期及其免疫原性的問題限制了其發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種特異性高、效果明顯、無毒副作用的基于CRISPR/Cas9技術(shù)消除mecA質(zhì)粒的方法。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種基于CRISPR/Cas9技術(shù)消除mecA質(zhì)粒的方法,包括以下步驟:
(1)選擇MRSA菌株對mecA基因編碼轉(zhuǎn)肽酶C末端的DNA序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增;
(2)mecA基因凝膠回收;
(3)將步驟(2)所得的mecA基因與T-pMD19(simple)載體連接:
(4)制備DH5α感受態(tài)細(xì)胞;
(5)將步驟(3)所得產(chǎn)物電轉(zhuǎn)DH5α感受態(tài)細(xì)胞
取100μl所述 DH5α感受態(tài)細(xì)胞置于冰上解凍;取11μl步驟(3)所得產(chǎn)物置于離心管中,將離心管和電轉(zhuǎn)杯一起置于冰上預(yù)冷10min;將100μl解凍的所述 DH5α感受態(tài)細(xì)胞轉(zhuǎn)移到上述離心管中,冰上混勻后,繼續(xù)冰浴10min;
打開電轉(zhuǎn)儀,將上述混合物轉(zhuǎn)移至電轉(zhuǎn)杯中,在2500V電壓下進(jìn)行電轉(zhuǎn),并將1ml 含有抗性的BHI 培養(yǎng)基迅速加入電轉(zhuǎn)杯中,將其混勻后轉(zhuǎn)移到10ml離心管中,37℃,250r/min 離心1.5h,進(jìn)行復(fù)蘇處理;取50μl上述混合物和50μl BHI培養(yǎng)基,混合均勻,然后涂在含有100μg/ml 氨芐西林的TSA平板上,置于37℃的保溫箱內(nèi),過夜培養(yǎng);
(6)T-pMD19-mecA質(zhì)粒的提取與測序驗證;
(7)T-pMD19-mecA質(zhì)粒的雙酶切處理和mecA基因的凝膠回收
T-pMD19-mecA質(zhì)粒經(jīng)BamHⅠ和Hind Ⅲ雙酶切后,進(jìn)行凝膠電泳驗證和mecA基因凝膠回收;
(8)pET-21a(+) 質(zhì)粒的雙酶切處理和凝膠回收
pET-21a(+) 質(zhì)粒采用質(zhì)粒DNA小量提取試劑盒回收后進(jìn)行BamHⅠ和Hind Ⅲ內(nèi)切酶雙酶切處理后,進(jìn)行凝膠回收;
(9)pET-21a(+) 質(zhì)粒與mecA基因連接;
(10)oligos 的設(shè)計、合成、磷酸化及退火處理;
(11)pCas9∷mecA質(zhì)粒的構(gòu)建
pCas9凝膠回收產(chǎn)物與退火的雙鏈oligos連接體系:pCas9凝膠回收產(chǎn)物12μl ,稀釋后的oligos 1.5μl,T4連接酶1μl,T4連接酶buffer 2μl,雙蒸水3.5μl;
連接條件:16℃下過夜連接,之后電轉(zhuǎn)100μl DH5α感受態(tài)細(xì)胞,選擇單克隆菌落提取pCas9∷mecA質(zhì)粒;
(12)電轉(zhuǎn)pET-21a(+)-mecA質(zhì)粒到大腸桿菌表達(dá)菌株BL21(D3)中;
(13)電轉(zhuǎn)pCas9∷mecA質(zhì)粒和pCas9質(zhì)粒到BL21(D3)+pET-21a(+)- mecA感受態(tài)細(xì)菌中;
(14)電轉(zhuǎn)pCas9∷mecA質(zhì)粒和pCas9質(zhì)粒到BL21(D3)+pET-21a(+)感受態(tài)細(xì)菌中。
優(yōu)選的,步驟(1)中所述PCR擴(kuò)增過程中所需要的擴(kuò)增引物為:
F:CGGGATCCACTATTGATGCTAAAGTTCAAAAG
R:CCCAAGCTTATTCATCTATATCGTATTTTTTATTA 。
優(yōu)選的,所述PCR擴(kuò)增的體系包括:2×Taq PCR Master Mix 12.5μL,擴(kuò)增引物F 1μl,擴(kuò)增引物R 1μl,MRSA DNA 2 μl,雙蒸水8.5 μl。
優(yōu)選的,所述PCR擴(kuò)增的過程是:
<1> 預(yù)變性:94℃下加熱5分鐘;
<2> 變性:94℃下加熱30秒;
<3> 退火:50℃下加熱30秒;
<4> 延伸:72℃下加熱1分鐘;
<5> 循環(huán)處理:循環(huán)<2>~<4>過程35次;
<6> 再延伸:72℃下繼續(xù)延伸10分鐘。
優(yōu)選的,步驟(10)中所述磷酸化的條件: 37℃水浴1h,再 65℃水浴20min,酶失活。
優(yōu)選的,步驟(10)中所述的退火處理為:加2.5μl 1M 的Nacl 到磷酸化的oligos 對中,然后將水浴鍋加熱到95℃后將體系放入,5分鐘后關(guān)閉水浴鍋電源,使其緩慢降溫至50℃時,緩慢向水浴鍋中添加冰水至溫度降至室溫。
優(yōu)選的,所述質(zhì)粒的提取過程是:選擇單克隆菌落,并置于含有100μg/ml 氨芐西林的無菌BHI液體培養(yǎng)基中,進(jìn)行增菌,然后提取質(zhì)粒。
本試驗過程中使用的細(xì)菌菌株及質(zhì)粒來源:選擇2014年6月~2014年12月收集的來自鄭州市某綜合醫(yī)院臨床標(biāo)本,其中選MRSA mel-stap-a2014124 /zz菌株對mecA基因編碼轉(zhuǎn)肽酶的C末端的DNA序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增,目的片段長度為1046bp;大腸桿菌DH5α菌株由本實驗室保存;大腸桿菌BL21(D3)購自康為世紀(jì)有限公司;T載體(PMD-19 simple)購自大連的寶生物工程公司;pCas9質(zhì)粒購自江蘇吉瑞公司;pET-21a(+) 為本實驗室保存;BsaI 內(nèi)切酶購自NEB公司;T4 PNK 購自NEB公司;BamHⅠ和Hind Ⅲ 購自NEB公司;T4 DNA 連接酶購自NEB公司。
本試驗過程中使用的主要試劑來源:溴化乙啶(Ethidium Bromide,EB)、氯霉素和TAE購自上海Solarbio公司,瓊脂糖購自西班牙BIOWEST公司,Loading buffer購自碧云天生物技術(shù)有限公司,PH精密試紙購自天津市金達(dá)化學(xué)試劑廠,酵母浸粉、胰蛋白胨購自英國Oxoid公司,TSA培養(yǎng)基購自青島海博生物技術(shù)有限公司,腦心浸液培養(yǎng)基(BHI)購自北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司,細(xì)菌質(zhì)粒DNA小提試劑盒、微量DNA回收試劑盒、聚合酶鏈反應(yīng)(PCR) 相關(guān)試劑、DL2000 DNA maker(DL2000及DL15000)和氨芐西林購自上海萊楓生物科技有限公司,氫氧化鈉、氯化鈉購自洛陽昊華化學(xué)試劑有限公司,瓊脂粉購自Sigma公司,丙三醇購自天津市凱通化學(xué)有限公司,細(xì)菌基因組DNA 提取試劑盒購自北京天根生化科技有限公司,溶葡萄球菌酶購自SIGMA-ALDRICH。
本試驗過程中使用的主要試劑的配制:
溶葡萄球菌酶緩沖液:將2mM EDTA和20mM Tris-HCl加到1.2% Triton中,用NaOH調(diào)節(jié)pH值至8.0,在121℃下滅菌20min,冷卻至室溫后,再加入溶葡萄球菌酶至濃度為200μg/mL,然后分裝為180μl的小份,置于-20℃下保存?zhèn)溆谩?/p>
1.5 %瓊脂糖凝膠:稱取瓊脂糖1.5g加入到100mL 1×TAE工作液體中,攪拌均勻后置于電爐上加熱,直到液體沸騰后變?yōu)橥该?,冷卻到56℃,再加入5μl EB,混合均勻備用。
25mg/ml 的氯霉素溶液:稱取250mg氯霉素粉劑,加入到10ml 無水乙醇中混勻,使用22μm濾膜過濾,得到氯霉素溶液,分裝為1ml的小份于-20℃下保存?zhèn)溆?;使用時,將100ml LB、BHI、或BSA培養(yǎng)基置于121℃下滅菌20min,并降溫至60 ℃,然后加入100μl上述所得氯霉素溶液,使最終工作濃度為25μg/ml。
100mg/ml 氨芐西林水溶液:稱取1000 mg 氯霉素粉劑,加入到10ml去離子水中,混勻,使用22μm濾膜過濾,得到氨芐西林水溶液,分裝為1ml的小份于-20℃下保存?zhèn)溆?;使用時,將100ml LB、BHI、或BSA培養(yǎng)基置于121℃下滅菌20min,并降溫至60 ℃,然后加入100μl上述所得氨芐西林水溶液, 使最終濃度為100ug/ml。
LB液體培養(yǎng)基:稱取1.0g胰蛋白胨、0.5g酵母浸粉和1.0g氯化鈉溶于100mL蒸餾水中,用10mol/L NaOH調(diào)節(jié)pH值至7.2,并于121℃下滅菌20min,然后置于4℃下保存?zhèn)溆?;使用時根據(jù)培養(yǎng)菌株所含電轉(zhuǎn)質(zhì)粒的抗性添加100μl上述配置好的氯霉素或氨芐西林抗生素溶液,混合均勻后使用。
LB固體培養(yǎng)基:稱取1.0g胰蛋白胨、0.5g酵母浸粉、1.0g氯化鈉和1.5g瓊脂粉,溶于100mL蒸餾水中,用10mol/L NaOH調(diào)節(jié)pH值至7.2,并于121℃下滅菌20min,冷卻至50℃~60℃,使用時根據(jù)培養(yǎng)菌株所含電轉(zhuǎn)質(zhì)粒的抗性添加100ul上訴配置好的氯霉素或氨芐西林抗生素溶液傾注平板備用。
TSA培養(yǎng)基:稱4g 購買的TSA培養(yǎng)基加入到100mL去離子水中,在121℃下滅菌20min,并降溫至50℃~60℃,使用時根據(jù)電轉(zhuǎn)質(zhì)粒的抗性添加100ul上述配置好的氯霉素或氨芐西林抗生素溶液,混合均勻后倒入培養(yǎng)基平板,每板15ml,待晾干后置于4℃下保存?zhèn)溆谩?/p>
BHI培養(yǎng)基:稱取3.8g購買的BHI培養(yǎng)基加入到100mL去離子水中,在121℃下滅菌20min,降溫至50℃~60℃,使用時根據(jù)電轉(zhuǎn)質(zhì)粒的抗性添加100μl上述配置好的氯霉素或氨芐西林抗生素溶液,混合均勻后備用。
1M 的NaCl:稱取5.844g NaCl 到100mL 去離子水中,在21℃下滅菌20min,備用。
10%的甘油:取10mL丙三醇加入到80mL的去離子水中,定容至100ml,在21℃下滅菌20min,備用。
本試驗過程中使用的主要儀器設(shè)備來源:
LabcyCler basic 梯度PCR儀購自 德國SensoQuest公司,JW-2017H高速離心機(jī)購自安徽嘉文儀器裝備有限公司,HVE-50型自動電熱壓力蒸汽滅菌器購自日本Hirayama公司,海爾立式超低溫保存箱購自青島海爾股份有限公司,SK-1型快速混勻器購自 江蘇金壇醫(yī)療儀器廠,隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱購自上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司,DYC31B型水平電泳槽購自北京市六一儀器廠,HH-42S數(shù)顯恒溫磁力攪拌循環(huán)水箱購自常州國華電器有限公司,ZD-85氣浴恒溫振蕩器購自金壇市精達(dá)儀器制造有限公司,Gene pulser XCell 電轉(zhuǎn)化儀購自Bio-Rad公司,微量可調(diào)節(jié)移液器購自美國Thermo公司,101-1B型電熱鼓風(fēng)干燥箱購自上海市實驗儀器總廠,WD—9403C紫外儀購自北京六一儀器廠,Gene-Genius bioimaging system購自基因有限公司,DYY-6C型電泳儀購自北京市六一儀器廠。
未作特別說明的試驗材料和方法均為公知技術(shù),可在常用工具書包括《分子克隆實驗指南》(J.薩姆布魯克、D.W拉塞爾著,第三版,科學(xué)出版社,2002)等中查找。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過構(gòu)建靶向mecA 基因的pCas9∷mecA 質(zhì)粒及含有mecA 基因的大腸桿菌質(zhì)粒pET-21a(+)-mecA 質(zhì)粒,將前者電轉(zhuǎn)入含有后者的大腸桿菌表達(dá)菌株中,從而實現(xiàn)清除mecA 所在質(zhì)粒的目的。該方法操作簡單,特異性強(qiáng),針對類似于mecA 基因的傳播方式,不僅可以消除MRSA菌株,同時可以預(yù)防敏感菌株接受mecA 基因后轉(zhuǎn)變?yōu)镸RSA菌株;同時較傳統(tǒng)的基因編輯手段更為靈活,編輯效率更高。
具體實施方式
以下通過實施例對本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明,以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解:
本發(fā)明提供的基于CRISPR/Cas9技術(shù)消除mecA 質(zhì)粒的方法,包括以下步驟:
(1)DNA模板制備
使用細(xì)菌基因組DNA提取試劑盒從MRSA mel-stap-a2014124/zz菌株中提取DNA;
(2)mecA 基因PCR擴(kuò)增
選擇MRSA菌株對mecA 基因編碼轉(zhuǎn)肽酶C末端的DNA序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增;
其中,擴(kuò)增引物為:
F:CGGGATCCACTATTGATGCTAAAGTTCAAAAG
R:CCCAAGCTTATTCATCTATATCGTATTTTTTATTA ;
PCR擴(kuò)增的體系包括:2×Taq PCR Master Mix 12.5μl,擴(kuò)增引物F 1μl,擴(kuò)增引物R 1μl,MRSA DNA 2 μl,雙蒸水8.5 μl;
PCR擴(kuò)增的過程包括:
<1> 預(yù)變性:94℃下加熱5分鐘;
<2> 變性:94℃下加熱30秒;
<3> 退火:50℃下加熱30秒;
<4> 延伸:72℃下加熱1分鐘;
<5> 循環(huán)處理:循環(huán)<2>~<4>過程35次;
<6> 再延伸:72℃下繼續(xù)延伸10分鐘;
(3)mecA 基因凝膠回收
將40μL PCR體系加入到凝膠電泳的加樣孔中,再加入DL2000 DNA marker,在90V電壓下處理40分鐘,然后放入WD—9403C紫外成像儀中,將上述所得物的對應(yīng)1000bp 左右的條帶迅速切割下來,切去多余的膠塊,采用微量DNA快速回收試劑盒回收,并用雙蒸MILLI-Q水洗脫,測量回收的DNA濃度,以便下一步連接實驗計算載體和目的片段比例;
(4)將步驟(3)所得的mecA 基因與T-pMD19(simple)載體連接
連接體系包含:T-pMD19(simple) 載體1μl,mecA 基因5μl,連接Takara Buffer 5μl;將所得連接體系置于隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱中在16℃下的進(jìn)行過夜連接;
(5)制備DH5α感受態(tài)細(xì)胞
將DH5α細(xì)菌接種到無抗性無菌的LB固體培養(yǎng)基內(nèi),在37℃下進(jìn)行過夜培養(yǎng);將5ml無抗生素的無菌BHI培養(yǎng)基裝入到20ml滅菌玻璃試管內(nèi),選擇DH5α細(xì)菌的單克隆菌落,接種到上述無抗生素的無菌BHI培養(yǎng)基內(nèi),在37℃下,以250r/min的速率振搖過夜,進(jìn)行增菌;
將上述所得的DH5α細(xì)菌以1:100的比例加入到新的無菌無抗生素的BHI培養(yǎng)基中,在37℃下,以250r/min的速率振搖2.5小時,當(dāng)細(xì)菌的OD值達(dá)到0.3~0.4時停止培養(yǎng),置于冰上進(jìn)行冰浴預(yù)冷,至菌液溫度降至3℃~4℃;
將50ml離心管和10%甘油在在121℃下滅菌處理20min,并冷卻至3℃~4℃,備用;將上述預(yù)冷過的菌液倒入離心管內(nèi),在4℃下以6000r/min的速率進(jìn)行離心處理10min,除去上清液;再加入45ml預(yù)冷的MILLI-Q水,經(jīng)槍頭吹打混勻后,在4℃下以6000r/min的速率進(jìn)行離心處理10min,除去上清液;重復(fù)該步驟一次;
再取45ml上述甘油置于離心管內(nèi),以6000r/min的速率在4℃下離心10分鐘,棄上清;
冰上操作:在離心管中加入500μl 上述甘油,混勻,得到DH5α感受態(tài)細(xì)胞,置于-80℃的冰箱內(nèi)保存?zhèn)溆茫?/p>
(6)將步驟(4)所得產(chǎn)物電轉(zhuǎn)DH5α感受態(tài)細(xì)胞
取100μl DH5α感受態(tài)細(xì)胞置于冰上解凍;取11μl步驟(4)所得產(chǎn)物置于1.5ml的離心管中,將離心管和0.2cm電轉(zhuǎn)杯一起置于冰上預(yù)冷10min;將100μl解凍的感受態(tài)細(xì)胞轉(zhuǎn)移到上述1.5ml離心管中,冰上混勻后,繼續(xù)冰浴10min;
打開電轉(zhuǎn)儀,將上述混合物轉(zhuǎn)移至電轉(zhuǎn)杯中,在2500V電壓下進(jìn)行電轉(zhuǎn),并將1ml 含有抗性的BHI 培養(yǎng)基迅速加入電轉(zhuǎn)杯中,將其混勻后轉(zhuǎn)移到10ml離心管中,37℃,250r/min 離心1.5h,進(jìn)行復(fù)蘇處理;取50μl上述混合物和50μl BHI培養(yǎng)基,混合均勻,然后涂在含有100μg/ml 氨芐西林的TSA平板上,置于37℃的保溫箱內(nèi),過夜培養(yǎng);
(7)T-pMD19-mecA 質(zhì)粒的提取與測序驗證
選擇步驟(6)所得產(chǎn)物中的單克隆菌落,并置于含有100μg/ml 氨芐西林的無菌BHI液體培養(yǎng)基中,進(jìn)行增菌,然后提取T-pMD19-mecA 質(zhì)粒;
使用質(zhì)粒DNA小量提取試劑盒,分兩次每次收集1ml菌液,分別離心各1min,棄上清,槍頭吸出殘余菌液,中間步驟按照說明書進(jìn)行,最后一步經(jīng)MILLI-Q水洗脫及溶解,加水體積為每柱60μl,第一次洗脫液再次加入柱中進(jìn)行第二次洗脫,以提高質(zhì)粒DNA濃度;
(8)將提取的T-pMD19-mecA 質(zhì)粒送至上海生工生物科技公司測序驗證;
(9)T-pMD19-mecA 質(zhì)粒的雙酶切處理和mecA 基因的凝膠回收
T-pMD19-mecA 質(zhì)粒在經(jīng)BamHⅠ和Hind Ⅲ雙酶切后,進(jìn)行凝膠電泳驗證和mecA 基因凝膠回收;
酶切體系20μl:質(zhì)粒DNA5μl,BamHⅠ和Hind Ⅲ內(nèi)切酶各1μl,Cutsmart buffer 2μl,雙蒸水11μl;
將上述酶切體系在37℃下水浴4小時,完成T-pMD19-mecA 質(zhì)粒的雙酶切反應(yīng),再放入DYY-6C型電泳儀,90V下電泳40min,其中電泳介質(zhì)為1.5%瓊脂糖凝膠;mecA 基因凝膠回收過程與步驟(3)一致;
(10)pET-21a(+) 質(zhì)粒的雙酶切處理和凝膠回收
pET-21a(+) 質(zhì)粒采用質(zhì)粒DNA小量提取試劑盒回收后進(jìn)行BamHⅠ和Hind Ⅲ內(nèi)切酶雙酶切處理后,進(jìn)行凝膠回收;
酶切體系(20μl):pET-21a(+) 質(zhì)粒DNA 15μl,BamHⅠ和Hind Ⅲ內(nèi)切酶各1.5μl,Cutsmart buffer 2μl ;
酶切過程與步驟(10)一致,凝膠回收的過程與步驟(3)一致;
(11)pET-21a(+) 質(zhì)粒與mecA 基因連接
pET-21a(+) 質(zhì)粒雙酶切后凝膠回收片段(10ng/μl),與步驟(9)中凝膠回收的mecA 基因 (12ng/μl)連接;
連接體系(32μl):pET-21a(+) 質(zhì)粒雙酶切后凝膠回收片段20μl,凝膠回mecA 基因片段8μl,T4連接酶1μl,T4 連接酶buffer 3μl;
連接反應(yīng)條件:將連接體系于16℃水浴下進(jìn)行過夜連接,之后,電轉(zhuǎn)300μl DH5α感受態(tài)細(xì)胞,選擇單克隆菌落提取pET-21a(+)-mecA 質(zhì)粒后送上海生工生物科技公司測序。
(12)oligos 的設(shè)計、合成、磷酸化及退火處理
利用sgRNAcas9 軟件設(shè)計,挑選出6種對脫靶效率最低的oligos 序列,并參考文獻(xiàn)中的兩對oligos 序列,并參照oligos設(shè)計原則添加BsaI酶切位點后由上海生工生物科技公司合成。
oligos 磷酸化體系(50μl): oligo I (100 μM) 1 μl,oligo II (100 μM) 1μl,10X T4 Ligase buffer (NEB) 5 μl, T4 PNK (NEB) 1 μl,ddH2O 42 μl;
去磷酸化條件: 37℃水浴1h,再 65℃水浴20min,酶失活;
Oligos 退火步驟:
加2.5μl 1M 的Nacl 到磷酸化的oligos 對中,然后將水浴鍋加熱到95℃后將體系放入,5分鐘后關(guān)閉水浴鍋電源,使其緩慢降溫至50℃時,緩慢向水浴鍋中添加冰水至溫度降至室溫;
Oligos序列見表1:
表1 Oligos序列
注:“F”代表正義鏈,“R”代表反義鏈。
(13)pCas9∷mecA 質(zhì)粒的構(gòu)建
pCas9質(zhì)粒Bsal內(nèi)切酶的酶切體系:pCas9質(zhì)粒15μl,Bsal內(nèi)切酶1μl,cutsmart buffer 2μl,雙蒸水2μl;
酶切條件:37℃水浴3h,1.5%的瓊脂糖凝膠電泳后凝膠回收;
pCas9凝膠回收產(chǎn)物與退火的雙鏈oligos連接體系:pCas9凝膠回收產(chǎn)物12μl,稀釋后的oligos 1.5μl,T4連接酶1μl,T4連接酶buffer 2μl,雙蒸水3.5μl;
連接條件:16℃下過夜連接,之后,電轉(zhuǎn)100μl DH5α感受態(tài)細(xì)胞,選擇單克隆菌落提取質(zhì)粒并送上海生工生物科技公司測序;
(14)電轉(zhuǎn)pET-21a(+)-mecA 質(zhì)粒到大腸桿菌表達(dá)菌株BL21(D3)中
采用步驟(7)的方法得到增菌液,將增菌液分為兩份,其中一份菌液直接提取質(zhì)粒進(jìn)行單酶切,經(jīng)過凝膠電泳驗證細(xì)菌中是否具有質(zhì)粒pET-21a(+)-mecA ,另一份直接制作感受態(tài)細(xì)胞;
(15)電轉(zhuǎn)pCas9∷mecA 質(zhì)粒和pCas9質(zhì)粒到BL21(D3)+pET-21a(+)- mecA 感受態(tài)細(xì)菌中
電轉(zhuǎn)質(zhì)粒pCas9∷mecA 和對照質(zhì)粒pCas9 各2μl到100μl BL21(D3)+pET-21a(+)-mecA感受態(tài)細(xì)菌中;
取100μl上述菌液稀釋10倍,再取10μl 稀釋后的菌液涂布含有25μg/ml氯霉素的TSA平板,在37℃下過夜培養(yǎng),并對平板上所有菌落進(jìn)行計數(shù)編號;
在每個平板上隨機(jī)選取10個菌落進(jìn)行液體增菌,提取質(zhì)粒;
所提取的質(zhì)粒利用hind III酶切后,進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳以判斷Cas9質(zhì)粒對pET-21a(+)-mecA 的作用;
(16)電轉(zhuǎn)pCas9∷mecA 質(zhì)粒和pCas9質(zhì)粒到BL21(D3)+pET-21a(+)感受態(tài)細(xì)菌中
取100μl菌液稀釋10倍,再取10μl 稀釋后的菌液涂布含有25μg/ml的氯霉素的TSA平板,在37℃下過夜培養(yǎng),并對平板上所有菌落進(jìn)行計數(shù)編號;
在每個平板上隨機(jī)選取10個菌落進(jìn)行液體增菌,提取質(zhì)粒;
所提取的質(zhì)粒利用BamHⅠ酶切后,進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳以判斷Cas9質(zhì)粒對pET-21a(+)的作用。
9種不同Cas9質(zhì)粒對pET-21a(+)-mecA 質(zhì)粒和pET-21a(+)質(zhì)粒的清除效率,如表2和表3:
由表2 可見,9種Cas9質(zhì)粒對pET-21a(+)-mecA質(zhì)粒的清除作用總體上存在差異,各組與對照組質(zhì)粒pCas9的作用通過兩兩對比以后發(fā)現(xiàn)每次比較的P 值均為0.00小于調(diào)整后的檢驗水準(zhǔn)α=0.006,因此除對照組pCas9質(zhì)粒以外,剩余8組pCas9-mecA 質(zhì)粒均對質(zhì)粒pET-21a(+)-mecA 具有明顯的清除作用。由表3可見包括對照組pCas9在內(nèi)的90個菌落的檢測結(jié)果均表明,PCas9-mecA 質(zhì)粒對于不包含mecA 基因的pET-21a(+)質(zhì)粒均沒有消除作用。
表2 9種Cas9 質(zhì)粒對pET-21a(+)-mecA 質(zhì)粒消除作用效率
注:“*”為經(jīng)Fisher 確切概率法雙側(cè)檢驗水準(zhǔn)α=0.05,“^”因樣本量小于40,故采用2×2四格表Fisher確切概率法,經(jīng)雙側(cè)檢驗,校正后檢驗水準(zhǔn)α=0.006。
表3 9種Cas9質(zhì)粒對質(zhì)粒pET-21a(+)消除作用效率
以上通過實施例對本發(fā)明的進(jìn)行了詳細(xì)說明,但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例,不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等,均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。