CRISPRCas9基因敲入试验步骤(三)donor载体构建载体构
建
1、质粒骨架的选择
CRISPR/Cas9质粒按编辑细胞类型可分为八种,
Mammalian 、Bacteria 、Drosophila 、Plant、C. elegans 、Yeast 、Zebrafish 、Xenopus,根据质粒所携带的编辑基因的不同,可分为野生型的cas9、突变型的cas9、cpf1、C2c2(可剪切RNA)。当然,还有一些筛选标记,如puro、GFP、RFP、mcherry、潮霉素等等,我们可以根据自己的需求选择自己合适的质粒。这里故意还掉了一种,最具有争议的Ngago,本楼主也重复过这个试验,也和大多数重复的人一样,GFP验证试验时,看到荧光显著减弱(本人还特意构建了一种Ngago载体,效果比韩老师的效果好很多),但是当时没有验证这个减弱是切割还是敲低,非常遗憾自己想法太简单,以先入为主认为是切割而没有去验证;最终结果是刘东老师使用Ngago发现了有表型(斑马鱼的眼睛上有缺陷),这个就是很强的提示,需要去做下一步,尽管基因组上没有被切割,有表型,那势必会去看该基因表达的数据,最后才有这篇文章。刘东老师运气也很好,knock down 有表型,如果没表型,估计也会放弃。这里就说到这,有不懂的可以留言询问。。具体分类在addgene上有,网址/。
2、酶切位点的选择
插入sgRNA的酶切位点,质粒基本为这两种,BsmbI和Bbsi,具体可以参见该质粒的protocol,后续的连接、转化、验证protocol里面有,我就不啰嗦了。哦还忘了一件事,使用snapgene这个软件可以很好地看质粒图谱,非常方便,强烈推荐!!以慢病毒载体V2为例具体说明3、同源臂的设计 同源臂我们一般都是在切割位点的两端各选一段,长度大约1kb-2kb,效率还可以。当然了,有人也用40-100bp做了也做成功了,但基本原则是越长效率越高。1kb-2kb效率已经很高,所以这个最合适。有相关文献支持,自己Pubmed查看。
4、启动子、目的基因及其终止子的扩增
这里也没什么可说的,启动子在我们选择质粒的时候就决定了,当然我们还可以改造以提高sgRNA的表达效率,这个时候我们可以通过方法筛选出该物种的启动子,替换上去就ok了。
目的基因的话,如果我们要做敲除,基本就是根据基因组,在外显子区域设计sgRNA序列,切割后以非同源性末端接合(Non-homologous end joining, NHEJ),造成变异而使该基因失去功能。当然还有一种修复方式,同源性重组(Homologous recombination,HR)同源性重组修复是利用细胞内的染色体两两对应的特性,若其中一条染色体上的
DNA发生双股断裂,则另一条染色体上对应的DNA序列即可当作修复的模版来回复断裂前的序列,因此在某些条件下,同源性重组又称作基因转换(gene conversion)。该方法是用于敲入基因,这个同时,我们可以加入抑制NHEJ修复的酶,同时就会促进HR修复,提高重组插入效率。 终止子的话,没什么特别,基本可以通用,SV40终止子、BGH终止子等。
5、donor载体的连接及克隆测序
donor载体的连接及克隆测序这个就是我们分子生物学学生的基本功了,就不叙述了。 6、细胞转染及载体功能的验证
细胞转染的话,参见说明书就好了,转染试剂有lipo2000(适合siRNA和DNA共转染)、lipo3000(适合DNA)、以及罗氏、qiagen的等。当然还有国产的一些转染试剂,实验室穷点就可以买下,效果还可以,汉恒生物的,比较便宜。