分子生物学技术讲座（二）——分子克隆中所用的酶

限制性内切酶及其它DNA与RNA修饰酶是分子克隆技术的基本工具。1限制性内切醉和DNA甲基化酶限制性内切酶能特异地结合于一段被称为限制性内切酶识别序列的特定的DNA序列或附近的序列,并在此切割DNA双链。它可以分成3类：Ⅰ类和Ⅲ类在同一蛋白分子中兼有修饰（甲基化）作用及依赖于ATP的限制（切割）活性。Ⅰ类酶结合于识别序列,但随机切割DNA;Ⅲ类酶能在识别序列位点切割DNA。在分子克隆中1类和皿类酶都不常用。D类限制一修饰系统限制性内切醇和修饰（甲基化）酶不在同一蛋白分子中,限制性内切酶能专一地切割识别序列,并不依…     

丁酰苷菌素产生菌Bacillus circulans3342质粒pBCl的分离及其性质

在氨基寡糖类抗生素丁酰苷菌素的产生菌Bacillus circulans 3342中发现了一种质粒DNApBC1,其分子量为9.0×10~6道尔顿。 用限制性内切酶BglⅠ、SmaⅠ和Hind Ⅲ酶切这种质粒DNA,构成了pBC1的限制性内切酶图谱。selⅠ、SmaⅠ和Hind Ⅲ分别将这种质粒DNA切为2、2和5条片段,EcoRI则切为4条片段,而SalⅠ、Bam HI和Pv(?) Ⅱ不能切这种质粒DNA。     

鸭类mtDNA限制性酶切图谱的比较研究

本文报道了番鸭、建昌鸭、杂交鸭(♀建昌鸭×(?)番鸭)和北京鸭的mtDNA限制性酶切图谱。限制性内切酶HindⅢ、PsiⅠ、BamHⅠ和EcoRⅠ在番鸭mtDNA上分别有(?)、2、2和1个酶切位点。建昌鸭、杂交鸭和北京鸭的mtDNA限制性酶切图谱完全一致。以上4种内切酶在这3种鸭子mtDNA上分别有5、4、2和1个位点。比较研究4种限制性图谱,我们得到三点结论:(1)鸭类mtDN种间差异程度很高;(2)家鸭很可能不存在mtDNA种内异质现象;(3)鸭类mtDNA为母性遗传。     

限制性酶

核酸限制性内切酶是识别双链DNA中专一序列的酶,主要从原核生物中提取。限制性内切酶可分为三类:第Ⅰ和第Ⅲ类酶在同一旦白中具有修饰作用(甲基化作用)和需要ATP的限制性裂解的活性。这两种酶都识别底物DNA中非甲基化的序列,不过第Ⅰ类酶的作用是随机的,第Ⅲ类酶则切DNA的专一位点。     

猪獾和黄鼬mtDNA物理图谱及位点变异性初探

本实验用ＡｐａⅠ,ＢｇｌⅠ,ＢｇｌⅡ,ＣｌａⅠ,ＥｃｏＲⅠ,ＥｃｏＲⅤ,ＨｉｎｄⅢ,ＨｐｅⅠ,ＰｓｔⅠ,ＰｖｕⅠⅡ,ＳａｃⅠ,ＳａｌⅠ等１２种限制性内切酶分析猪獾和黄鼬的ｍｔＤＮＡ限制性片段,并用双酶解法构建限制性内切酶图谱。结合以往积累的资料,我们对哺乳动物ｍｔＤＮＡ限制性位点在远缘物种间的保守性和变异性进行了初步讨论。     

限制性内切酶NotⅠ提纯的新工艺

目前有关限制性内切酶NotⅠ的性质特征及功能机制等方面的研究日渐增多,但商品化NotⅠ及某些限制性内切酶的价格依然居高不下,其主要原因在于表达量低、提纯程序繁琐、得率低等问题的存在。为探索限制性内切酶NotⅠ提纯的新工艺,从豚鼠耳炎诺卡菌(Nocardia otitidis-caviarum)中克隆出限制性内切酶NotⅠ的基因并使之在大肠杆菌中高效表达。首先将由成团肠杆菌(Enterobacter agglomerans)中克隆所得甲基化酶EagⅠM(EagⅠ methylase gene)基因连接到pBR322载体上,转化大肠杆菌ER2566,将豚鼠耳炎诺卡菌中克隆所得的限制性内切酶NotⅠR(NotⅠrestriction endonuclease gene)基因连接到表达载体pACYC184-PT₇上,将此重组质粒转化到上述已转入甲基化重组质粒pBR322-EagⅠM的ER2566中,构建成NotⅠ蛋白表达菌ER2566 。重组工程菌经IPTG诱导可表达限制性内切酶NotⅠ,并对诱导条件进行优化使之以可溶形式高效表达。应用KTA purifier 100蛋白纯化系统,对纯化工艺进行创新,通过DEAE Sephrose FF离子交换层析、phenyl HP疏水层析和Superdex 75 10/300 GL分子筛层析对蛋白进行提纯。纯化后NotⅠ经酶活力及纯度鉴定,其比活力为1.37×10⁶U/mg,提纯35倍,得率为17.8％,产量达9.8×10⁶ Units /g wet cell,提纯时间缩减为原来的1/10,在产量和效率上较以前报道均有很大提高。该纯化工艺的新方法,为实验室制备及工业化生产Ⅱ型限制性内切酶提供了进一步的借鉴。且该酶的成功获得为后续研究提供了材料,为更多新发现内切酶的成功克隆提供了参考。     

中国昆明(KM)小鼠线粒体DNA限制性内切酶图谱的研究

线粒体DNA的限制性内切酶图谱在不同的种系及亚种间存在多态性。我们分别用五种限制性内切酶BamHⅠ、EcoRⅡ、HidⅢ、PstⅠ、MspⅠ对60只中国KM小鼠(雌雄各半)的线粒体DNA进行了酶切电泳分析,结果未发现多态性,且这五种限制性内切酶图谱均与BALB/c小鼠相同。这表明中国KM小鼠与绝大多数实验小鼠一样,均起源于欧州的野鼠M.m.domesticu。未见到KM小鼠经其它亚种野鼠母系遗传污染的迹象。     

鲤鱼肝组织线粒体DNA的限制性内切酶分析

用EcoRⅠI,HindⅢ,PstⅠ,BglⅡ,BamHⅠ,Xho Ⅰ, Xba Ⅰ, Sal Ⅰ和Kpn Ⅰ共9种限制性内切酶酶切对鲤鱼肝组织的mtDNA进行酶解,利用Gel-Pro Analyzer算出各酶切片段长度及mtDNA大小,测出其大小约为16．61kb(1kb=1×103b),另外,对电泳条件的优化进行了探讨,并将实骚结果与以前报道的有关酶切实验结果进行了比较,表明鲤鱼mtDNA的长度及限制性酶切位点均存在地域差异．     

树qumtDNA限制性内切酶图谱及其与小家鼠褐家鼠的新缘关系

本实验用ApaⅠ,AvaⅠ,BamHⅠ,BclⅠ,BglⅠ,ClaⅠ,EcoRⅠ,EcoRⅤ,HpaⅠ,PstⅠ,PvuⅡ,ScaⅠ,XbaⅠ等13种限制性内切酶分析树qu(Chiromyscus chiropus) 的mtDNA限制性片段长度多态性,并用双酶解法构建了其中8种酶的限制性内切酶图谱。根据限制性片段差异法和分子钟,计算并讨论树qu和小家鼠(Mus musculus)、褐家鼠(Rattus norvegicus)的mtDNA遗传距离和亲缘关系。结果表明树qu与褐家鼠的关系较接近,两者的分歧时间在距今1500-2000万年前,即处于中新世早中期。     

人乙型肝炎病毒(HBV)adr亚型基因组的多态性

由乙型肝炎adr亚型病毒(HBVadr)携带者26人的混合血清,得到了HBVadr基因组克隆株(PADR)158株,对这些克隆株进行四种限制性内切酶(BglⅡ,HindⅢ,PstⅠ,XhoⅠ)切点测定,并对其中S株的13种限制性内切酶图谱进行比较研究,发现同为adr亚型病毒,其基因组的限制性酶切图谱存在差异。另外,通过HindⅢ)切点得到的12个克隆株(PADR-H),也进行了酶切图谱分析。在这170个克隆株中,已经发现了5种类型的HBVadr基因组限制性酶切图谱,其中有6种酶(AvaⅠ,EglⅠ,BglⅡ,HincⅡ,HindⅢ,HpaⅠ)的7个变异点。本文报道了HBVadr基因组的多态性现象。     

限制性内切酶诱发的姊妹染色单体互换

用限制性内切酶PstⅠ,SalⅠ,PvuⅡ和BamHⅠ处理CHO细胞后,发现其SCE率升高,与对照相比,前三种酶具有显著性差异。但这些酶诱导SCE的效应与其致染色体畸变效应相比则较弱,提示引起DNA双链断裂的限制性内切酶不是SCE的强刺激物。实验结果表明,BrdU取代胸苷不能消除限制酶对底物DNA的识别及裂解。     

谷氨酸产生菌噬菌体的限制性内切酶分型

噬菌体污染在全国各地味精厂广泛存在,严重的污染常导致发酵中期倒罐。肇致巨额经济损失,我们从上海,沈阳,山东、武汉等地味精厂发酵环境及异常发酵液中分离出多株噬菌体,鉴于目前常用的噬菌体的分型标准具有某些局限性,我们试用DNA的限制性内切酶谱来区分噬菌体的型别。根据3种指标分别对8株噬菌体分型:按限制内切酶Bam H Ⅰ和Pst Ⅰ图谱分为7型。按宿主范围分为2型-按形态特征分为5型,这些结果不仅说明限制性内切酶分型是比宿主范围、形态特征更为灵敏的指标,而且表明限制性内切酶Pst Ⅰ和Bam H Ⅰ作为对噬菌体的分型标准是可行和方便的。     

鳜及大眼鳜线粒体DNA比较研究

采用10种限制性内切酶HindⅢ、EcoRⅠ、BglⅠ、BglⅡ、BamHⅠ、PvuⅡ、PstⅠ、SalⅠ、XbaⅠ、XhoⅠ对鳜及大眼鳜肝脏线粒体DNA（mtDNA）进行了分析。鳜鱼mtDNA分子量为9.703×106u,大小为16．19kb;大眼鳜mtDNA分子量为9．603×106u,大小为16．02kb。根据单、双酶切结果构建了鳜及大眼鳜mtDNA10种酶限制性酶切图谱,并对两种鱼的mtDNA酶切图谱进行了比较。     

分离纯化限制性核酸内切酶的基本方法和纯度鉴定

为了适应研究工作需要,我们完成了BamHl、EcoRl、PstⅠ、AluⅠ、BglⅡ、SaiⅠ等十几种限制性核酸内切酶的分离纯化工作,样品在质量上达到国外同类产品的水平。这些酶制剂用于遗传工程及核酸结构功能研究已能取代相应的进口酶,促进了科研工作的发展。本文报道我们在制备限制性核酸内切酶中常用的几种方法,以及有实用意义的鉴定酶纯度的分析方法。一、材料与试剂 1.菌株:Arthrobacter luteus(ATCC21606),Bacillus globigii,Streptomyces albus G.     

限制性内切酶NotI提纯的新工艺

目前有关限制性内切酶Not I的性质特征及功能机制等方面的研究日渐增多,但商品化Not Ⅰ及某些限制性内切酶的价格依然居高不下,其主要原因在于表达量低、提纯程序繁琐、得率低等问题的存在.为探索限制性内切酶Not Ⅰ提纯的新工艺,从豚鼠耳炎诺卡菌(Nocardia otitidiscaviarum)中克隆出限制性内切酶Not Ⅰ的基因并使之在大肠杆菌中高效表达.首先将由成团肠杆菌(Enterobacter agglomerans)中克隆所得甲基化酶Eag I M(Eag I methylase gene)基因连接到pBR322载体上,转化大肠杆菌ER2566,将豚鼠耳炎诺卡菌中克隆所得的限制性内切酶Not IR(Not I restriction endonuclease gene)基因连接到表达载体pACYC184-PT7上,将此重组质粒转化到上述已转入甲基化重组质粒pBR322-Eag I M的ER2566中,构建成Not I蛋白表达菌ER2566[pBR322-Eag I M,pACYC184-PT7-Not I R].重组工程菌经IPTG诱导可表达限制性内切酶Not Ⅰ,并对诱导条件进行优化使之以可溶形式高效表达.应用(A)KTA purifier 100蛋白纯化系统,对纯化工艺进行创新,通过DEAE Sephrose FF离子交换层析、phenyl HP疏水层析和Superdex 75 10/300GL分子筛层析对蛋白进行提纯.纯化后Not Ⅰ经酶活力及纯度鉴定,其比活力为1.37 × 10(6)U/mg,提纯35倍,得率为17.8%,产量达9.8×10(6)Units /g wet cell,提纯时间缩减为原来的1/10,在产量和效率上较以前报道均有很大提高.该纯化工艺的新方法,为实验室制备及工业化生产Ⅱ型限制性内切酶提供了进一步的借鉴.且该酶的成功获得为后续研究提供了材料,为更多新发现内切酶的成功克隆提供了参考.     

树鼠mtDNA限制性内切酶图谱及其与小家鼠褐家鼠的亲缘关系

本实验用ＡｐｅⅠ,ＡｖａⅠ,ＢａｍＨⅠ,ＢｃｌⅠ,ＢｇｌⅠ,ＣｌａⅠ,ＥｃｏＲⅠ,ＥｃｏＲＶ,ＨｐａⅠ,ＰｓｔⅠ,ＰｖｕⅡ,ＳｃａⅠ,ＸｂａⅠ等１３种限制性内切酶分析树鼠（Ｃｈｉｒｏｍｙｓｃｕｓｃｈｉｒｏｐｅｓ）的ｍｔＤＮＡ限制性片段长度多态性,并用双酶解法构建了其中８种酶的限制性内切酶图谱。根据限制性片段差异法和分子钟,计算并讨论树鼠和小家鼠（Ｍｕｓｍｕｓｃｕｌｕｓ）、褐家鼠（Ｒａｔｔｕｓｎｏｒｖｅｇｉｃｕｓ）的ｍｔＤＮＡ遗传距离和亲缘关系。结果表明树鼠与褐家鼠的关系较接近,两者的分歧时间在距今１５００─２０００万年前,即处于中新世早中期。     

adr亚型乙型肝炎病毒DNA的酶切图谱分析

<正> 本文报道以pAT153质粒为载体克隆的adr亚型乙型肝炎病毒(HBV)全基因的限制性内切酶图谱。重组质粒已命名为pHBV-NCl。重组质粒的提取和酶解采用常规方法。限制性内切酶为Bio-Labs公司产品。用Sepharcry S-1000纯化得到的质粒,经电泳鉴定都是完整的超螺旋DNA。经过鉴定其BamHⅠ、XhoⅠ、XbaⅠ、SstⅡ、SphⅠ、BglⅠ、BglⅡ、BstEⅡ、AceⅠ、AvaⅠ、HincⅡ、HpaⅠ等12种酶的21个切口已被定位。其中XhoⅠ、XbaⅠ、SstⅡ、     

一种改良的启动子序列克隆的染色体步查法

利用染色体步行法,从已知DNA序列克隆侧翼未知序列是非常有效的方法之一,但由于所选用的特定限制性内切酶对目标基因组不能酶解成合适大小的片段,因而受PCR扩增能力的局限,往往扩增不出有效产物. 针对这一点,这里我们介绍一种简单有效的改良方法,它包括以下步骤：首先用不同的限制性内切酶(包括平末端和粘性末端) 酶解目标基因组DNA,接着,选择能将基因组酶切成弥散、分布均匀的限制性内切酶,如DraⅠ和HindⅢ,合成相对应的接头;然后,选择弥散的、分布均匀的限制性内切酶的酶解产物,构建成含相应接头的基因组DNA文库,用作PCR的模板;最后,用接头引物和特异引物,通过巢式PCR扩增目的片段,获得了理想的扩增效果.采用改进后的染色体步查法,有效地从较复杂的棉花核DNA中克隆出6个棉花启动子序列.     

萘质粒ND1.860HindⅢ片段的分子克隆和限制酶图谱

萘质粒ND1.860经限制性核酸内切酶HindⅢ完全消化和部分消化所产生的限制片段,分别在大肠杆菌质粒pBR322中克隆。通过对含有ND1.860HindⅢ片段的17个重组质粒进行限制酶分析,建立了ND1.860质粒的HindⅢ、EcoRⅠ和XbaⅠ种内切酶26个切点的酶切图谱。     

FMMU白化豚鼠线粒体DNA RFLP分析研究

目的研究FMMU白化豚鼠的mtDNA,并与花色豚鼠mtDNA进行多态性分析比较,以确定其独特的生物学特性是否与mtDNA相关。方法用碱变性法提取FMMU白化豚鼠以及花色豚鼠的mtDNA,并用AvaⅠ、BalⅠ等12种限制性内切酶进行酶切和限制性片段长度多态性分析。结果与结论FMMU白化豚鼠mtDNA和花色豚鼠mtDNA的相对分子质量相同,约为16.7×103;FMMU白化豚鼠与花色豚鼠两品系的mtDNA经AvaⅠ、BalⅠ等内切酶酶切后有3-8个酶切位点,酶切图谱完全相同,经RFLP分析FMMU白化豚鼠与花色豚鼠的mtDNA之间缺乏多态性。本实验没有发现FMMU白化豚鼠的独特的生物学特性与mtDNA相关。