吉布森克隆原理(Gibson Assembly)是一種高效的分子克隆技術,它依賴於同源序列來實現DNA片段的定向克隆。以下是吉布森克隆原理的詳細步驟和特點:
設計引物:在PCR擴增時,引物的5'端引入與線性化載體末端序列相匹配的同源區域,通常是15-20bp的長度,以確保片段能夠正確地與載體連線。
獲得DNA片段:通過PCR擴增目標DNA片段,並確保片段的末端含有與載體同源的區域。
混合酶體系:吉布森克隆使用一種混合酶體系,包括T5核酸外切酶、Phusion DNA聚合酶和Taq DNA連線酶。這些酶共同作用,完成DNA片段的切割、填充和連線過程。
T5核酸外切酶:從DNA片段的5'端切割,產生帶有單鏈突出末端的DNA,這些突出末端可以相互配對。
Phusion DNA聚合酶:填充因T5核酸外切酶產生的缺口,補齊DNA片段。
Taq DNA連線酶:最後連線DNA片段中的缺口,完成克隆組裝。
連線反應:將處理好的DNA片段、線性質粒和Gibson assembly master mix混合,在50℃下孵育1小時,使DNA片段通過同源重組的方式連線到載體上。
轉化到感受態細胞:連線產物被轉化到感受態細胞中,以便於克隆的DNA能夠在細胞中複製。
吉布森克隆技術的優點包括:
高效性:能夠在短時間內完成多個DNA片段的克隆。
準確性:依賴於同源序列的克隆技術,確保了DNA片段能夠準確地插入到載體中。
簡便性:整個過程可以在一個溫度下完成,簡化了實驗步驟。
吉布森克隆原理不僅適用於基本的克隆實驗,也廣泛套用於基因工程和合成生物學等領域,為科研工作者提供了強大的分子克隆工具。