基因组DNA 文库的构建.ppt

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1、基因组基因组DNA 文库的构建文库的构建制作：#主讲：#基因组基因组DNA文库文库与与cDNA文库文库cDNA文库文库：以mRNA为模板，经反转录酶催化，在体外反转录成cDNA，与适当的载体连接后转化受体菌，每个细菌含有一段cDNA，并能繁殖扩增。cDNA文库特异地反映某种组织或细胞中，在特定发育阶段表达的蛋白质的编码基因，因此cDNA文库具有组织或细胞特异性。基因组基因组DNA文库文库与与cDNA文库文库基因组基因组DNA文库文库：指将某生物的全部基因组DNA用限制性内切酶或机械力量切割成一定长度的DNA片段，再与适合的载体在体外重组并转化相应的宿主细胞获得的所有阳性菌落。其实质就是采用“化

2、整为零”策略，将庞大的基因分解成一段段，每段包含一个或几个基因。为什么要构建基因组为什么要构建基因组DNA文库文库对于高等真核生物，基因数量庞大且复杂，单个目的基因所占比例极其微小，难以直接分离。为增加成功分离的可能性，需要将这个基因进行扩增，但由于分离的是未知基因，故无法进行特异性扩增，只能构建该生物材料的基因文库。构建基因组构建基因组DNA文库的文库的作用作用分离有用的目的基因：分离特点的基因片段；分析特点基因结构；研究基因表达调控。保存生物的全部基因：全基因组物理图谱的构建；全基因组序列测定。基因组基因组DNA文库的文库的特点特点代表性文库中所有克隆所携带的 DNA 片段重新组合起来可以

3、覆盖整个基因组，即可以从该文库中分离任何一段 DNA。随机性 采用机械切割或酶切法随机断裂DNA，保证克隆的随机性。增加文库重组克隆的数目，提高覆盖基因组的倍数。Clark 和和 Carbon 于于1975年提出如下公式：年提出如下公式：N：代表一个完全基因组文库所应该包含的重组克隆个数。p：表示所期望的目的基因在文库中出现的概率。f：表示重组克隆平均插入片段的大小和基因组 DNA 大小的比值。ln(1-p)ln(1-p)ln(1-f)ln(1-f)N=N=该公式用于预测一个完整基因组文库应该包含的克隆数目。该公式用于预测一个完整基因组文库应该包含的克隆数目。制作基因组制作基因组DNA文库的文

4、库的常用载体常用载体噬菌体：最常用到的载体。广泛用于细菌、真菌等基因组较小的物种研究。柯斯质粒：稳定性较差，大量复制易缺失。细菌人工染色体（BAC）：P1源人工染色体（PAC）：酵母人工染色体（YAC）：可以插入大片段DNA，主要用于基因组做图等。基因组基因组DNA文库的文库的制作制作工具的准备；载体的制备；HMW DNA的提取；HMW DNA的部分酶切与脉冲电泳分级分离；载体与外源片段的连接与转化或侵染宿主细胞；重组克隆的挑选和保存；注注1：高纯度大分子量基因组：高纯度大分子量基因组DNA(High molecular weight DNA,HMW DNA)。注注2：构建噬菌体文库，连接产物

5、不用电转化的方法转化宿主，而是采用包装蛋白进：构建噬菌体文库，连接产物不用电转化的方法转化宿主，而是采用包装蛋白进行包装并侵染宿主。行包装并侵染宿主。注注3：以下，以：以下，以 噬菌体为例简述噬菌体为例简述DNA文库的制作过程（文库的制作过程（P184）。）。工工具具准准备备噬菌体载体；限制性内切酶Sau3A、BamH；琼脂糖凝胶（或蔗糖）；T4连接酶；注注1：Sau3A与与BamH，是一对同尾酶。，是一对同尾酶。注注2：同尾酶是指切割不同的：同尾酶是指切割不同的DNA片段但产生相同的粘性末端的一类限制性内切酶。片段但产生相同的粘性末端的一类限制性内切酶。载载体体的的制制备备cos LR co

6、sBamH 位点位点载体载体DNAcos LR cosBB可用载体可用载体DNA片段片段弃去中间片段弃去中间片段H HM MW W D DN NA A的的提提取取脉脉冲冲电电泳泳分分级级分分离离真核基因组真核基因组DNA（约（约3109bp）Sau3 A做局部消化做局部消化被限制酶切开的被限制酶切开的DNA片段片段SS琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳纯化约纯化约20kb片段片段体体外外包包装装与与转转化化cos LR cosBBSST4连接酶连接酶约约20kbDN片段片段体外包装体外包装重组噬菌体重组噬菌体侵染大肠杆菌侵染大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌基因文库基因文库小小结结1.DNA文文库库与与cDNA文文库库的的区区别别2.为为什什么么要要构构建建DNA文文库库3.基基因因组组DNA文文库库的的作作用用4.基基因因组组DNA文文库库的的特特点点5.如如何何制制作作一一个个DNA文文库库感感谢谢听讲听讲