一种基因工程大肠杆菌op50品系及其制备方法和应用_2

文档序号:8442202阅读:来源:国知局
NA酶III的rnc基因的miniTnlO转座子,这导致了 rnc的缺失,由于RNA酶III剪切dsRNA,它的缺失使得dsRNA的得率大大提升;其二,HT115携带一个分离自DE3原噬菌体溶源化导入的IPTG诱导T7聚合酶部件,而此部件可以起始质粒上dsRNA的合成。
[0030]而0P50缺少这两点,它是rnc+,而且通过DE3溶源化转入IPTG诱导T7聚合酶部件也很困难。我们尝试通过DE3溶源化在经过rnc缺失改造的0P50中转入IPTG诱导T7聚合酶部件却未能成功,我们意识到0P50是抗λ噬菌体的,这可能是因为它表面缺乏有效的噬菌体受体。但是在转入携带编码λ噬菌体受体的K-12菌株源malB操纵子质粒后,0Ρ50只获得了有限的λ噬菌体接受性,不足以诱导DE3溶源化,无法通过DE3溶源化转入IPTG诱导Τ7聚合酶部件。
[0031]因此尽管0Ρ50是喂养线虫的标准食物而且我们也希望用0Ρ50来进行RNAi实验,事实却不允许如此。
[0032]为了克服这个技术难题,我们求助于另一种重组方法:通过两步Red/ET介导的重组将IPTG诱导T7聚合酶部件插入0P50的attB位点(图1B),通过这种方法,建立了一个dsRBA产量和HTl 15 —样的新基因工程大肠杆菌0P50品系。
[0033]2.该基因工程大肠杆菌0P50品系可以通过质粒产生和HTl 15 —样有效的dsRNA,最重要的是,喂食该基因工程大肠杆菌0P50品系的线虫在发育、代谢、行为以及衰老上无法与喂食传统0P50的虫子区分开,表明其适合用来培养线虫。
[0034]3.该基因工程大肠杆菌0P50品系作为基因工具的开发铺平了通过利用线虫的全基因组筛选来系统剖析饮食信号和肠道微生物相互作用背后的遗传道路。0P50是实验室中线虫的正常食物,本发明的基因工程大肠杆菌0P50品系这种RNAi工具还可以在避开饮食差异的影响中得到其他研宄中的广泛应用。
[0035]保藏信息:
[0036]菌株名称:大肠杆菌Escherichia coli 0P50 (xu363),保藏日期2015年3月19日,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号:CCTCC M2015138,保藏地址:中国.武汉.武汉大学。
【附图说明】
[0037]图1是基因工程大肠杆菌0P50品系构建流程;
[0038]图2是0P50和0P50 (xu363)的生长曲线;
[0039]图3是0P50、0P50(xu363)和HT115菌株经IPTG诱导表达的产物电泳结果图。
[0040]图4为实施例2的RNAi喂食试验结果。
[0041]图5为实施例2的红油O染色后显微镜成像结果。
[0042]图6为实施例2的ATP含量测定结果。
[0043]图7为实施例2的寿命试验测定结果。
【具体实施方式】
[0044]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0045]生物材料来源:
[0046]0P50:为现有常用菌,来自CGC数据库,可直接在http://www.cbs.umn.edu/research/resources/cgc 申请获得。
[0047]以下菌株可从申请人处获得:
[0048]大肠杆菌K8024:大肠杆菌K8024是由K-12株K37(来自W3102,NIH保存菌株衍生出来的菌株,携带rncl4:miniTnlO等位基因,是miniTnlO转座子的来源菌。公开文献Takiff, H.E., Chen, S.M., and Court, D.L.(1989).Genetic analysis of the rnc operonof Escherichia col1.J Bacter1ll71, 2581-2590.
[0049]高频转化突变的Pl ■菌体:公开文献 Sternberg, N.L.,and Maurer, R.(1991).Bacter1phage-mediated generalized transduct1n in Escherichia coli andSalmonella typhimurium.Methods Enzymol204, 18-43.)
[0050]大肠杆菌BL21 (DE3):公开文献 Timmons, L.,Court, D.L.,and Fire, A.(2001).1ngest1n of bacterially expressed dsRNAs can produce specific and potentgenetic interference in Caenorhabditis elegans.Gene263, 103-112.
[0051]实施例中未作说明的实验方法、步骤均为本领域常规实验手段。
[0052]实施例1基因工程大肠杆菌0P50品系构建
[0053]敲除rnc基因:
[0054]如图1A,转化使用一株高频转化突变的Pl噬菌体(简称Pl噬菌体),Pl噬菌体转染插入带有抗四环素特性的miniTnlO转座子的大肠杆菌K8024,获得含有miniTnlO转座子基因的噬菌体,该噬菌体继续转染0P50,miniTnlO转座子基因会特异性插入到0P50内源的rnc基因内,进而破坏rnc基因功能,这一步得到的0P50改造产物称为具ura-, strR, rnc-基因型的 0P50,命名为 0P50 (xu362)。
[0055]插入T7RNA聚合酶基因序列(如图1B):
[0056]1.首先准备大肠杆菌0P50 (xu362)用于Red/ET重组。
[0057]0P50 (xu362)在LB固体培养基上划线在37 °C培养得到单克隆。为了能使Red/ET进行重组,将pRed/ET质粒(gene bridges’公司产品)转化到0P50 (xu362)。这种转化后的细菌在30°C液体LB培养基中培养到0D600为0.5,然后加入甘油保种。
[0058]2.在 DNAcassette 上构建出 FRT-KanK-FRT_lacUV5p-genel 通过 PCR 的方式得到卡那霉素的DNA片段,然后将其整合到BL21 (DE3)基因组中,正好在Red/ET介导的重组区DE3pr0phage上游(如图1B),结果通过PCR验证。因为在卡那霉素的DNA片段扩增所用引物存在50bp的长同源序列(与大肠杆菌基因组上插入位点两侧序列同源),因此用提取的大肠杆菌基因组作为模板PCR会出现重组得到拥有卡那霉素抗性的T7RNA聚合酶基因序列。
[0059]3.Red/ET介导T7RNA聚合酶基因序列整合到细菌基因组中。将已经转入pRed/ET质粒的0P50 (xu362)菌株在12.5 μ g/mlLB中培养.因为0P50是大肠杆菌REL606衍生过来的,它在b1和gal基因节点间的自然λ phophage结合位点有截断的Aphophage。这个434类似的prophage被T7RNA聚合酶基因序列取代后就得到我们想要的菌株,命名为0P50(xu363)前体,通过卡那霉素抗性筛选得到阳性克隆。
[0060]4.从0P50 (xu363)前体中删除卡那霉素抗性基因。步骤3中得到的0P50 (xu363)前体菌株中转入FLP重组酶表达质粒(gene bridges’公司产品),然后将其在LB培养到0D600为0.5。重组酶活性被温度转变诱导,进而置于37°C培养3小时,然后将菌在固体LB培养基上划线得到单克隆,挑选54个单克隆发现他们都是对卡那霉素敏感的,表明0P50(xu363)前体中的卡那霉素抗性基因已经去除。为验证序列的正确性,挑选4个单克隆,将修饰过的全序列通过PCR扩增得到,并用琼脂糖胶分离纯化后测序,结果显示序列是T7RNA聚合酶基因序列匹配的。获得0P50(xu363),也就是大肠杆菌Escherichia coli0P50 (xu363)ο
[0061]实施例2RNAi试验
[0062]线虫品系
[0063]野生型:
[0064]N2.TQ2460:xulsll7[sur_5:: gfp].
[0065]TQ3572:xuExl266[Pges-1::sgk_l::SL2::mCherry].
[0066]TQ4776:xuExl478[Pges-1::rict~l::SL2::mCherry].。
[0067]以下突变株由线虫基因中心(CGC)获得并用于本项研宄中:
[0068
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