BAC文库构建
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北师大BAC培养方案目标北师大BAC培养方案旨在为学生提供全面的教育,培养他们的学术能力、实践能力和综合素质,使他们具备扎实的学科基础知识、创新思维和社会责任感。
通过多元化的教育和实践活动,帮助学生发展个人潜能,为未来的职业发展做好准备。
实施步骤第一阶段:课程设置与改革1.评估现有课程体系:对现有的课程体系进行评估,确定其中存在的不足之处,并提出改革建议。
2.设计新的课程体系:根据评估结果和教育目标,设计新的课程体系。
该体系应包括核心课程、选修课程和实践环节。
3.引入跨学科课程:为了培养学生的综合素质和跨学科能力,引入一些跨学科课程,如人文科学与社会科学交叉研究、艺术与科技融合等。
4.提供个性化选修:根据学生的兴趣和特长,提供个性化选修课程,让学生能够自主选择适合自己发展方向的课程。
第二阶段:教学方法改革1.推行小班教学:将大班授课改为小班教学,以便教师更好地关注每个学生的学习情况,并提供更多的互动和讨论机会。
2.引入问题驱动的学习:通过引入问题驱动的学习方法,激发学生的思考和独立解决问题的能力。
教师可以提出一系列实际问题,并引导学生进行研究和讨论。
3.鼓励合作学习:鼓励学生之间的合作学习,通过小组项目和团队作业,培养他们的团队合作精神和沟通能力。
4.提供实践机会:为了将理论知识与实践结合起来,提供实践机会给学生。
例如,组织社区服务活动、实习机会以及参与科研项目等。
第三阶段:评估与反馈1.设立评估机制:建立一个完善的评估体系,对该培养方案进行定期评估。
包括学生的学习成果评估、教师的教学质量评估以及整体方案的实施效果评估。
2.收集反馈意见:定期收集学生和教师对该培养方案的反馈意见,以了解其可行性和效果,并根据反馈意见进行调整和改进。
3.提供个性化辅导:根据评估结果和反馈意见,为学生提供个性化辅导,帮助他们解决学习中遇到的问题并提供发展建议。
预期结果1.学生综合素质提高:通过全面的教育和实践活动,学生将具备扎实的学科基础知识、创新思维和社会责任感。
1. 引言BAC(Build, Analyze, and Compare)是一种软件开发方案,旨在帮助开发团队高效地构建、分析和比较软件系统。
本文档将介绍BAC方案的详细内容,包括方案的背景、核心流程和实施步骤。
2. 背景在软件开发过程中,开发团队需要面对如何构建、测试和比较不同版本的软件系统的问题。
传统的开发流程通常存在一些问题,比如缺乏标准的构建过程、无法有效地分析和比较不同版本的软件系统等。
为了解决这些问题,BAC方案应运而生。
3. 核心流程BAC方案的核心流程由三个阶段组成:构建、分析和比较。
下面将对每个阶段进行详细介绍。
3.1 构建阶段构建阶段是BAC方案的首要任务。
在这个阶段,开发团队需要根据软件需求和设计文档,使用合适的开发工具和技术进行代码编写和系统构建。
构建阶段的关键步骤包括:•编写代码:根据需求和设计文档,开发团队需要编写符合规范和可维护性要求的代码。
•系统构建:使用合适的编译工具和构建工具对代码进行编译和构建,生成可执行的软件系统。
3.2 分析阶段分析阶段是BAC方案的核心步骤之一。
在这个阶段,开发团队需要对构建好的软件系统进行分析,以评估系统的性能和质量。
分析阶段的关键步骤包括:•性能测试:通过模拟用户负载和压力测试,评估系统在不同负载条件下的性能表现。
•质量评估:使用静态分析工具和代码检视技术,检查代码的规范性、可读性和可维护性等方面的质量指标。
•可靠性分析:通过测试用例和用例库的使用,评估系统的可靠性和健壮性。
3.3 比较阶段比较阶段是BAC方案的最后一个阶段。
在这个阶段,开发团队需要比较不同版本的软件系统,以评估系统的变化和改进情况。
比较阶段的关键步骤包括:•版本管理:使用版本控制系统来管理和控制不同软件版本的变更和版本历史。
•差异比较:使用差异比较工具对不同版本的代码进行比较,以识别出代码的变化和改进。
•效果评估:比较不同版本的软件系统,并评估系统的性能、质量和可靠性等方面的改进情况。
BAC方案1. 背景BAC(Build, Analyze, and Criticize)是一个软件开发中的全过程管理方法。
在软件项目开发过程中,随着项目规模的增大和团队成员的增加,有效的管理和协作变得尤为重要。
BAC方案旨在提供一种系统化的方法,使团队能够高效地构建、分析和批评软件项目。
2. 构建阶段2.1 确定需求构建软件项目的第一步是明确需求。
在这个阶段,项目团队需要与客户和利益相关者进行充分的沟通,了解他们的期望和需求。
可以采用以下方法来确定需求:•会议和讨论:组织会议或小组讨论,直接与客户和利益相关者交流,并获取相关信息。
•用户故事:编写用户故事,描述用户在某个特定场景下的需求和期望。
•原型设计:使用原型设计工具创建软件界面的草图,以便更好地理解用户需求。
2.2 设计系统架构在确定了需求之后,下一步是设计系统的架构。
系统架构定义了软件项目的整体结构,包括模块、组件和它们之间的关系。
在设计系统架构时,需要考虑以下因素:•扩展性:系统应该能够方便地扩展,以适应未来的需求变化。
•可维护性:设计应该使系统易于维护和修改。
•性能:系统应具备足够的性能,以满足用户的需求。
2.3 实施实施阶段是将设计好的系统架构转化为实际的软件产品的过程。
在这个阶段,开发团队需要编写代码、进行单元测试和集成测试,并持续地进行代码审查和质量控制,以确保开发出高质量、符合需求的软件产品。
3. 分析阶段在构建阶段完成之后,需要进行分析来评估软件项目的质量和性能。
分析阶段的主要目标是发现和解决潜在的问题,以确保软件产品的稳定性和可靠性。
3.1 功能测试功能测试是验证系统是否满足需求的过程。
测试应该覆盖所有的功能和用户故事,并针对不同的使用场景进行测试。
测试结果应该记录并及时修复发现的问题。
3.2 性能测试性能测试是评估系统在不同负载下的性能指标的过程。
测试应该模拟正常和异常负载情况,以确保系统能够稳定地运行并响应用户请求。
3.3 安全性测试安全性测试是评估系统的安全性和防护能力的过程。
BAC文库构建技巧基因组DNA文库构建实验技巧基因组DNA文库有十分广泛的用途,如用于分析、分离特定的基因片段,用以基因表达调控、人类及动植物基因组工程的研究。
通常情况下,基因组文库构建的基本流程可以归为4大步骤:分离基因组DNA、对基因组DNA作相关的处理、将基因组DNA片段连接入载体、将重组载体转入宿主细胞。
一、分离基因组DNA(gDNA)毫无疑问,优质的基因组DNA对于基因组文库构建是至关重要的。
研究者需要查阅文献,通过经验来选择合适的基因组DNA 分离方法,在分离过程中保证DNA不被过度剪切或降解,同时也要尽量保证DNA的纯度。
二、处理基因组DNA根据研究目的,研究者需要选择合适的载体。
不同的载体对基因组DNA的长度有不同的要求,研究者必须选择合适长度的基因组DNA来构建基因组文库。
比如,对于黏粒载体(比如Epicntre的pCC1FOSTM、pEpiFOSTM-5、pWEB-TNCTM、pWEBTM),合适的片段长度大约为40kb;对于BAC载体(比如Epicentre 的pIndigoBAC-5、pCC1BACTM),平均来说,合适的片段长度为120kb-300kb。
构建黏粒基因组DNA文库,研究者需要将基因组DNA用注射器抽打来随机剪切DNA;接着用末端修复酶修复DNA,可以提高DNA连接入载体的效率;然后通过脉冲场电泳或者普通电泳来找到40kb左右的DNA片段,随后使用Epicentre GELase 胶回收试剂盒回收DNA。
构建BAC基因组DNA文库,研究者需要将基因组DNA用限制性内切酶(常用EcoR I、BamH I或者Hind III)来消化基因组DNA,然后通过脉冲场电泳找到合适长度的DNA片段(比如100kb-150kb),随后透析回收DNA。
需要注意:(1)电泳时,要选用合适的DNA Ladder,以保证电泳后可以准确定位所需分子量的DNA。
用Epicentre试剂盒构建黏粒文库时,就可以直接采用文库试剂盒内的Control Insert DNA来做marker,既方便又准确。
bac载体工作原理Bac载体是一种广泛应用于基因工程和生物技术领域的工具,它能够有效地将外源基因导入到靶细胞中。
它的工作原理主要包括载体构建、转染和基因表达三个步骤。
一、载体构建载体是一种能够携带外源基因并将其导入到靶细胞中的DNA分子。
在构建bac载体时,首先需要选择合适的载体骨架。
常见的bac载体包括质粒、噬菌体和人工染色体等。
在选择载体骨架时,需要考虑到载体的稳定性、复制能力和基因插入的效率等因素。
需要将目标基因插入到载体DNA分子中。
这一步骤常常通过限制性内切酶切割和连接酶连接的方法完成。
首先,将载体DNA和目标基因分别进行酶切,生成具有互补末端的DNA片段。
然后,利用连接酶将目标基因与载体连接起来,形成重组DNA分子。
最后,将重组DNA分子转化到宿主细胞中,通过筛选和鉴定,得到含有目标基因的bac载体。
二、转染转染是指将构建好的bac载体导入到靶细胞中的过程。
常见的转染方法包括热激冲击法、电穿孔法和病毒介导转染等。
这些方法都可以有效地将bac载体导入到靶细胞中,实现基因的传递。
在转染过程中,首先需要选择适合的转染方法。
不同的转染方法有不同的优缺点,需要根据实验需求选择合适的方法。
其次,将构建好的bac载体与靶细胞进行共培养或注射,使其发生接触和交互作用。
最后,通过合适的培养条件和筛选方法,筛选出含有目标基因的转染细胞。
三、基因表达基因表达是指在转染细胞中使目标基因得到表达的过程。
在bac载体中,通常会引入启动子和选择性标记基因等元件来调控基因的表达。
启动子可以使基因在特定的时间和空间表达,而选择性标记基因则可以通过筛选方法来选择表达了目标基因的细胞。
在基因表达过程中,首先需要确定适合的培养条件,包括培养基的配方、温度和气氛等。
其次,需要选择适当的检测方法来验证基因的表达情况。
常用的检测方法包括荧光显微镜观察、Western blotting和实时定量PCR等。
最后,可以根据实验需求对基因表达进行进一步的研究和分析。
基因组文库的构建和池化筛选综述与专论?生物技术通报BloTECHNoLoGYBULLETIN201O年第5期基因组文库的构建和池化筛选陈献伟娜日苏朱超.王会'雷娜,高剑峰关伟军马月辉(中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京100193;2石河子大学生命科学学院,石河子832003;广西大学动物科学技术学院,南宁530004;山西农业大学,太谷030801)摘要:作为物种保护策略的重要部分,建立濒危畜禽的基因组文库,可有效保存濒危畜禽种质资源.BAC(bacterialartificialchromosome)文库具有高容量,遗传特性稳定和嵌合体少等优点,因而被用于畜禽基因组文库的构建.对BAC文库的构建方法和文库池化筛选系统作一综述.关键词:BAC栽体基因组文库池化筛选ConstructionandScreeningofGenomicLibrary ChenXianweitNaRisuZhuChaofWangHuifLeiNa?GaoJianfengGuanWeijunMaYuehui ('InstituteofBeijingAnimalScienceandV eterinary,CAAS,Beijing100193;CollegeofLife Science,ShiheziUniversity,Shihezi832003; CollegeofAnimalScienceandTechnology,GuangxiUniversity,Nanning530004;ShanxiA griculturalUniversity,raigu030801)Abstract:ConstructionofthegenomicLibraryofdomesticanimalasthebasiccompone ntofs peciesconservationstrategycan preserveendangeredanimalgermplasmresourcesefficiently.Beingcapableofinsertinglarg efragments,maintainingthestabilityofin—sertedDNAinE.coli,producingfewchimerismes,BAClibraryhavebeencontributedtorese archesofconstructionofgenomiclibrary. ThispaperdescribedtheconstructionmethodandscreeningsystemofBAClibrary. Keywords:BACvectorsGenomiclibraryPoolingScreening高分子量的DNA文库是基因组研究的基础,如重要经济性状基因的图位克隆,比较基因组研究,基因组测序及物理图谱的构建.BAC载体具有容量大,遗传特性稳定和嵌合体少等优点,非常适合于基因组文库的构建.1BAC文库的研究进展基因组文库是利用DNA重组技术将某种生物细胞的核DNA的全部或大部分片段随机地连接到克隆载体上,之后转移到适当的宿主细胞中,通过细胞增殖而形成的各个片段的无性繁殖系的总集.基因组文库构建的关键取决于所使用的克隆载体.自Cohen等构建第一个质粒载体pSC101以来,相继出现了大量的克隆载体.克隆载体大致可分为噬菌体系列和人工染色体系列.前者主要包括质粒(plasmid),噬菌体(bacteriophage),柯斯质粒(cosmid,又称粘粒)等,其主要特点是载体在宿主细胞内能稳定遗传,易分离,转化效率高,但克隆容量有限,一般小于45kb.许多真核生物的基因庞大而复杂,难以克隆到这些载体中.后者主要有酵母人工染色体(yeastartificialchromosome,YAC),细菌人工染色体(bacterialartificialchromosome,BAC)以及可转化人工染色体(TransformationArtificialChromo—some,TAC)和哺乳动物人工染色体(mammalianarti—ficialchromosome,MAC)等,显着特点是载体的容载收稿日期:2009—12-29基金项目:国家科技支撑项目(2006BAD13BOB,2008BADB2B01),转基因重大专项(2008ZX08009-003),国家"863"计划项目(2006AA10Z1982007AA10Z170)作者简介:陈献伟,男,硕士,主要从事分子生物学研究工作;E.mail:****************通讯作者:关伟军,男,教授,博士生导师,主要从事动物细胞分子生物学方面研究工作;E—mail:********************.cn马月辉,男,研究员,博士生导师,主要从事动物遗传资源保护方面研究工作;E—mail:yuehui—**********12生物技术通报BiotechnologyBulletin2010年第5期能力大,约100—350kb.这些具有较大外源片段承受能力的人工染色体对于真核生物基因组文库的构建极为有利.近年来得到广泛应用的克隆载体主要是细菌人工染色体(BAC).细菌人工染色体是在大肠杆菌F一因子基础上发展而来的.F.因子的复制是严谨型的,在每个细胞中仅有1—2个拷贝,这样就减少了质粒所携带的外源片段发生重组的可能性,而且F.因子能携带的外源片段可达1mb,表明F一因子更适合于克隆大片段的DNA.BAC克隆体系的第一代载体pBAC108L(图1).pBAC108L能克隆的外源片段可达300kb,但它存在的一个问题是只有10%一50%的转化子是重组子.自从BAC载体问世以来,出现了许多目的在于增加易用性和用于特定系统和环境的修饰.pBeloBAC11和pBACe3.6是对pBAC108L进行修饰构建的载体,通常作为进一步修饰的基础载体(图2).pBeloBAC11代表了第二代的BAC克隆系统,也是应用非常广泛的一种BAC载体.其外源DNA片段的容量最大可至300kb以上,可应用于基因组文库的构建工作.主要特点是在pBAC108L的多克隆位点上增加了LacZ基因,可用于蓝白斑筛选.然而pBeloBAC11仍是低拷贝质粒.T7—?'_SP6SalINotIBHNotI卜口_[卜卜—)—EcoRV图1pBAC108L载体H/ndmBamHIrepE图2pBeloBACll载体Frengen等构建了pBACe3.6载体(图3).pBACe3.6是在pBAC108L的基础上构建的,但比pBeloBAC11修饰程度高.此外,它利用了不同于pBeloBAC11蓝白斑选择的另一选择机制,其多克隆位点位于蔗糖致死基因sacB上,这样重组克隆可以在含有蔗糖的培养基上进行阳性选择.OCM(R)mHIfl1lCIIf811c0RInO,SacIf2O)胁II(221PUC—LINKLI(766)LI(2012)ApaLI(2509)南R322NotI(2850)图3pBACe3.6载体1997年,Hamilton等"结合根癌农杆菌双元载体和BAC载体的特点,构建了一种"双元BAC载体(abinaryBAC)",即BIBAC.BIBAC作为第三代文库载体,不仅具有第二代载体的特征,而且有植物2010年第5期陈献伟等:基因组文库的构建和池化筛选转化的功能.BIBAC转化技术在双子叶植物中已经建立,Hamilton等'通过农杆菌介导的方法把克隆在BIBAC2中的完整的150kb大小的人类DNA片段转进了番茄和烟草.TAC(transforma.petentartificialchromosome)也是一种直接用于转化的人工载体.1999年,Liu等结合PAC载体和双元载体的特点,构建了植物可转化基因人工染色体TAC载体Pyltae7和Pyhac17.TAC载体能在大肠杆菌和根癌农杆菌中以单拷贝形式复制.目前,已有人和一些哺乳动物的基因组DNABAC文库建成,如猪",牛,大熊猫"和鲶鱼H等动物.通过BAC文库的构建,不仅长久而有效地保存动物基因遗传资源,而且,为进一步研究,开发和利用其与重要经济性状,生殖和遗传性疾病相关的功能基因,提供可靠的基因材料平台.2BAC文库的构建方法基因组DNA文库的构建流程相对简单,但其需要很多特殊的处理以及必要的仪器设备,成功的关键都体现在操作的细节上.BAC文库的构建过程包括以下几个步骤.2.1BAC载体的制备载体制备的好坏,直接关系到文库中空白载体的比例和文库的质量,载体的纯度越高,获得阳性克隆的概率越高,文库的质量也越好.采取酶切的同时进行彻底的脱磷处理,以减少或避免空白载体的比例,保证其符合建库要求.载体的制备主要包括BAC载体的大量提取和纯化,CsCL.EtBr密度梯度离心纯化得到的超螺旋质粒,BAC载体的后期处理(酶切和去磷酸化),载体脱磷效果检测,载体自连回收.2.2高分子量(HMW)DNA的制备由于构建BAC文库需要得到尽可能完整的大片段DNA,因此,首先要保证将细胞核包埋在琼脂糖凝胶块中的质量,即细胞核的质量和浓度,琼脂糖凝胶的浓度等.而且如果是组织样品,一般使用液氮将组织捣碎,并在整个研磨过程中使组织浸泡在液氮中,然后包埋在低熔点琼脂糖中形成"Plugs",以此来保护核DNA免受降解.2.3高分子量DNA的不完全消化高分子量DNA的不完全消化的目的使通过限制性内切酶的不完全消化,产生大量比较适合和集中的片段,一般通过脉冲场凝胶电泳进行两次片段选择'.DNA的分离一般有一次尺度选择和二次尺度选择(尺度选择即脉冲电泳),在脉冲场电泳条件下,由于不同分子量的DNA片段发生"共迁移",在大片段中混有很多小片段DNA,而这些小片段DNA 在连接过程中效率要明显高于大片段DNA,从而影响基因组文库的构建质量.二次尺度选择法得到的DNA连接转化效率较高,转化后插入的片段整齐度好,空载率低.为了获得纯度高,含量多的大片段,减少大片段的降解,同时又尽可能的去除小片段,采用二次尺度法进行大片段DNA的分离,按照部分酶切所确定的最佳酶用量,对基因组Plugs进行大量酶切,然后进行脉冲场电泳.2.4大片段DNA和载体的连接大片段DNA能否有效地连接到载体上,主要取决于插入片段与载体的比例,对于不同的生物采用的比例不同,大部分处于1:5—15(摩尔比)范围.2.5将连接产物转化入受体细胞对于转化大肠杆菌而言,电转化是目前使用最普遍的一种方法.研究表明,文库中载体的平均插入大小主要与转化效率相关.插入片度越大,转化效率越低;反之,越高.此外,转化条件也直接影响转化效率,插入片段大小及假阳性克隆的含量.2.6挑选阳性克隆,构建文库阳性克隆的分检有人工和使用机器手技术两种.一般通过lacZ的插入失活,显示蓝白斑的负同选择来筛选重组子,但是在基因组文库构建中常常发现有1%一10%左右的假阳性,用机器人操作时假阳性更高.现在又产生了正向选择的BAC载体pBACe3.6,pBAC/SACB¨,利用sacB的插入失活,产生的零背景可使机器人进行挑选重组子时不必进行菌落间的分辨,便于自动挑取收集.2.7文库的保存管理与质量检测文库构建完成后,还需要对文库进行评价,其质量的高低标准包括文库中克隆的数量,平均插入片l4生物技术通报BiotechnologyBulletin2010年第5期段的大小,克隆的稳定性,细胞器DNA的含量以及假阳性克隆的含量等.3BAC文库的池化和筛选基因组BAC文库有数万到数十万个克隆组成,因此建立高效的管理和筛选系统是必要的.筛选系统有PCR筛选系统和Southern杂交筛选系统两种.3.1PCR筛选系统建立PCR筛选系统需要对所有的克隆进行保存和池化.整个BAC文库由若干个超级池组成,每个超级池有10个384孔板组成.将一个超级池的行克隆,列克隆和每板的克隆分别合并成池,提取质粒DNA作为第二步PCR筛选的模板,同时将10个板的克隆合并提取DNA,即有了第一步筛选超级池的DNA.对BAC文库进行两步.3D筛选的过程:首先,用目的序列的PCR引物筛选文库的若干个超级池的DNA,得到阳性超级池号;之后用阳性超级池的板池,行池,列池的DNA进行第二步筛选,得到阳性的板池号,行池号,列池号;从冻存的文库中依照筛选结果得出的克隆地址,挑出阳性克隆,再次做PCR验证.Bonet等¨构建了野草莓的BAC文库,共有18432个克隆,存于48块384孔板中,压缩到48个96孔板中.他将每6块96孔板的克隆混在一起,共形成8个超级池.用70个分子标记进行PCR分析,以超级池质粒为模板通过PCR的方法确定含有目的片段的阳性单克隆.Wang等.构建了尖吻鲈的BAC文库,49152个克隆保存在128块384孔板中,由11个超级池构成,每个超级池分成48个96 孔板,对文库进行超级池,板池和行列池3步法筛选,用24个微卫星和15个EST对文库进行PCR筛选表明文库具有较好的基因组覆盖率.3.2HD杂交膜筛选系统一般材料BAC文库库容量都是数以万计,若同时对这些数目庞大的BAC进行分析,非常困难.常规BAC文库的研究一般都是以尼龙膜为载体,用机械手将整个文库顺序点到膜上.将膜在固体培养基上培养一段时间后进行菌落原位裂解,将DNA结合在膜上,再用特异性探针进行Southern杂交筛选阳性克隆.每张膜可容纳50000以上的克隆.一个库用6—7张膜就可以包括.杂交膜筛选缺点是Southern杂交要用到同位素,存在假阳性和污染,放射性元素对人和环境都会产生影响,成本也高.对于功能基因克隆的筛选,用PCR筛选系统得到的结果比从高密度杂交膜筛选系统得到的结果更为可靠,假阳性少,而且方法简单,快速.但是对于构建大区域的物理重叠群,高密度膜杂交筛选阳性克隆可以一次得到一个标记的所有重叠克隆,更有利于快速的构建BAC重叠群.4展望细菌人工染色体(BAC)具有容量大,易于分离和操作等特性,比其它载体系统构建的基因组文库有更高的覆盖率和稳定性.利用BAC文库容量大的特点,进行基因筛选,目的基因定位,表达调控等研究是BAC文库利用的发展方向.BAC文库将在动物基因资源保存,基因组学,后基因组学等研究中发挥重要的作用.参考文献[1]QuiniouSM,WaldbieserGC,DukeMV,eta1.Afirstgeneration BACbasedphysicalmapofthechannelcatfishgenome.JBMCGe? 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bac制备方法(原创实用版4篇)《bac制备方法》篇1BAC(细菌人工染色体)是一种基因载体,可以用于基因克隆和转化。
BAC 制备方法主要包括以下步骤:1. 构建BAC 载体:首先需要构建一个BAC 载体,通常包括一个选择标记、一个表达载体和一个人工染色体。
选择标记用于筛选转化的细胞,表达载体用于表达目标基因,人工染色体则是BAC 载体的主要组成部分。
2. 提取基因组DNA:从目标物种中提取基因组DNA,可以使用血液、组织或细胞等样本。
提取DNA 后,需要进行质量检测,确保DNA 的质量和纯度。
3. 构建BAC 文库:将提取的基因组DNA 片段化,并将其与BAC 载体连接起来,构建BAC 文库。
这一步通常需要使用限制性内切酶和DNA 连接酶等工具。
4. 转化细胞:将BAC 文库转化到受体细胞中,通常使用显微注射技术将BAC 载体注射到细胞中。
转化后,需要筛选出成功转化的细胞,并进行扩增和保存。
5. 筛选和鉴定:通过筛选和鉴定,确认BAC 载体是否成功导入目标基因。
筛选方法包括PCR、Southern blot 等。
《bac制备方法》篇2BAC(细菌人工染色体)是一种基因载体,用于携带外源基因并将其导入细胞中。
BAC 制备方法通常包括以下步骤:1. 构建BAC 载体:首先需要构建一个BAC 载体,通常包括一个选择标记、一个表达盒和一个复制起点等组件。
选择标记用于筛选携带外源基因的细胞,表达盒包含外源基因和其所需的启动子和转录因子,复制起点用于在细胞中复制BAC 载体。
2. 获取细菌宿主:通常使用大肠杆菌(Escherichia coli)作为细菌宿主。
需要选择一种能够承受BAC 载体并包含适当选择标记的菌株。
3. 转化BAC 载体:将BAC 载体通过转化方法引入细菌宿主中。
转化方法包括化学法(如钙离子处理)和电击法等。
4. 筛选转化细胞:通过选择标记筛选成功转化BAC 载体的细胞,并进行扩增。
5. 提取BAC 载体:从细菌宿主中提取BAC 载体,通常使用碱裂解法或超声波法等方法。
(转载)BAC文库构建技巧
(2011-07-21 09:39:20)
基因组DNA文库构建实验技巧
基因组DNA文库有十分广泛的用途,如用于分析、分离特定的基因片段,用以基因表达调控、人类及动植物基因组工程的研究。
通常情况下,基因组文库构建的基本流程可以归为4大步骤:分离基因组DNA、对基因组DNA作相关的处理、将基因组DNA片段连接入载体、将重组载体转入宿主细胞。
一、分离基因组DNA(gDNA)
毫无疑问,优质的基因组DNA对于基因组文库构建是至关重要的。
研究者需要查阅文献,通过经验来选择合适的基因组DNA分离方法,在分离过程中保证DNA不被过度剪切或降解,同时也要尽量保证DNA
的纯度。
二、处理基因组DNA
根据研究目的,研究者需要选择合适的载体。
不同的载体对基因组DNA的长度有不同的要求,研究者必须选择合适长度的基因组DNA来构建基因组文库。
比如,对于黏粒载体(比如Epicntre的pCC1FOSTM、pEpiFOSTM-5、pWEB-TNCTM、pWEBTM),合适的片段长度大约为40kb;对于BAC载体(比如Epicentre的pIndigoBAC-5、pCC1BACTM),平均来说,合适的片段长度为120kb-300kb。
构建黏粒基因组DNA文库,研究者需要将基因组DNA用注射器抽打来随机剪切DNA;接着用末端修复酶修复DNA,可以提高DNA连接入载体的效率;然后通过脉冲场电泳或者普通电泳来找到40kb左右的DNA 片段,随后使用Epicentre GELase 胶回收试剂盒回收DNA。
构建BAC基因组DNA文库,研究者需要将基因组DNA用限制性内切酶(常用EcoR I、BamH I或者Hind III)来消化基因组DNA,然后通过脉冲场电泳找到合适长度的DNA片段(比如100kb-150kb),随后透析回收DNA。
需要注意:
(1)电泳时,要选用合适的DNA Ladder,以保证电泳后可以准确定位所需分子量的DNA。
用Epicentre试剂盒构建黏粒文库时,就可以直接采用文库试剂盒内的Control Insert DNA来做marker,既方便又准确。
(2)电泳以后,应该避免用紫外光照射目标DNA,紫外光照射DNA 会显著降低克隆效率。
解决方法:把marker所在的部分凝胶切下,在紫外灯下做好记号,
然后以此为参考定位所需的片段。
(3)回收DNA的时候,应该要避免过度离心,以防止DNA被剪切,降低文库质量。
三、载体的选择
目前,常用的基因组文库载体有黏粒载体、P1噬菌体载体、PAC载体(P1人工染色体)、BAC载体(细菌人工染色体)和YAC载体(酵母人工染色体)。
选用何种载体可以参考如下几个因素:
1.目标区域的大小
如果基因组的目标区域很小(小于50kb),那么可以选择黏粒载体甚至是λ噬菌体载体。
利用现有的商品化的黏粒载体、高效率的包装混合物和合适的大肠杆菌菌株,研究者可以方便的构建黏粒载体文库。
如果基因组的目标区域比较大,那么P1、PAC或者BAC就比较合适了。
P1操作比较困难,PAC相对简便。
BAC载体也是很好的选择,研究者可以利用现有的成熟产品来构建BAC文库,比如EPICENTRE公司的一系列BAC载体及配套试剂盒。
如果目标区域非常大(大于250kb),那么YAC载体就是首选了。
不过,应用YAC载体来构建基因组文库,操作非常繁琐困难,一般由专门的公司来完成。
表1 各种载体的比较
2.筛选文库的难易程度
黏粒载体一般使用传统的滤膜影印杂交来筛选,但是这种方法对于构建区域图谱及叠连群来说既费力又浪费。
大容量载体文库,如P1、PAC、BAC、YAC,以二维阵列保存,既可以用传统的单拷贝的探针杂交法筛选,又可以用PCR进行多克隆的群体筛选。
而且,使用高容量载体构建文库,可以减少染色体步查的步骤。
3.载体拷贝数的考虑:当把大片段DNA片段克隆到高拷贝的载体时,克隆DNA会发生重组,从而影响克隆序列的保真性和稳定性;而单拷贝载体的低产量DNA是高通量分析的瓶颈。
这个矛盾常常困扰着研究者。
而EPICENTRE’s CopyControlTM 克隆系统是对这些困难的最好的解决方案。
CopyControlTM技术整合了单拷贝载体与多拷贝载体的优点。
单拷贝载体能提高插入片段的稳定性,而且拷贝载体能在诱导剂的作用下,即时扩增出高拷贝数的克隆而获得高产量的DNA。
四、将基因组DNA片段连接入载体
使用连接酶把上述大小合适的DNA片段连接入载体。
Epicentre的商业化载体已经经过预处理,可以直接使用,无需内切酶消化及脱磷酸化处理。
连接酶可以选用Epicentre Fast-Link DNA Ligase,连接快、效率高。
连接反应体系以100ul为宜。
注意:BAC载体连接完以后,需要将连接产物做脱盐处理,除去连接反应缓冲液里的盐分。
脱盐可以用Epicentre推荐的Agarose Cone 方法,省时省力,防止DNA被剪切。
五、将重组载体转入宿主细胞
如果使用Epicentre试剂盒构建黏粒文库,需要用Epicentre MaxPlax Lambda Packaging Extracts 来包装上述的连接反应产物,测定包装好的黏粒克隆的滴度,然后转染Epicentre
EPI300-T1?Plating Strain。
挑出重组子,鉴定插入片段的大小。
如果文库的大小和质量都令人满意的话,
就可以铺板进行文库筛选,或者扩增、保存文库。
如果使用Epicentre试剂盒构建BAC文库,应选择电转法,可以选择Epicentre TansforMaxTM EPI300TM Electrocompetent E.coli 作为宿主,将上述连接产物转入细菌,涂板长出克隆后。
获得克隆,研究者需要对BAC克隆的大小进行评估,确定文库大小是否能够满足要求。
Epicentre 文库构建试剂盒中的EPILyse和EPIBlue,快速裂解克隆并电泳,可以方便的鉴定出BAC克隆的大小,从而估计出BAC
文库的大小。
如果文库大小合适,那么这个文库就可以进行后续的操作了。
六、文库克隆数的确定
基因组DNA文库需要包含足够多的克隆,来保证文库的代表性。
一般使用如下的经验公式来确定:
N = ln (1-P ) / ln (1-f ) P是希望得到的覆盖率,f是插入片段
大小与基因组DNA大小的比值,N是所需的克隆数。
举例来说,用BAC载体构建人类基因组文库,人类基因组大小为3 x 109 bp, 插入片段大小为100kb,希望覆盖率99%,那么所需要的BAC 克隆数为
N = ln (1 - 0.99) / ln (1 - [106bp / 3 x 109 bp]) = -4.61 / -3.33 x 10-6 = 138,298
附记:关于基因组学的东西,偶要一点一点的加班加点的学习。