一种特异识别链霉素的核酸适配子的筛选方法和应用_3

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,在砂芯漏斗中抽干,转移至10mL的亲和层析柱中,得阴极柱。
[0036] (3)构建ssDNA随机文库: 利用01igo6.0和primerpremier5.0设计80bp的随机单链寡核苷酸(single strandDNA,ssDNA)文库,中间为40bp随机序列,两端分别为20bp固定序列,具体序列 全长为: 5' -ACCGACCGTGCTGGACTCTG-40bp-CAGTATGAGCGAGCGTTGCG-3'。
[0037] 设计PCR扩增引物如下: 上游引物PI:5' -ACCGACCGTGCTGGACTCTG-3', 生物素标记的上游引物P2 :5' -Biotin-ACCGACCGTGCTGGACTCTG-3' ; 下游引物P3 :5'-CGCAACGCTCGCTCATACTG-3', 荧光标记的下游引物P4:5' -FAM-CGCAACGCTCGCTCATACTG-3'。
[0038] 所述ssDNA随机文库序列及上、下游引物及标记引物均由上海生工生物工程股份 有限公司合成。
[0039] (4)适配子筛选与鉴定: a、 偶联:取步骤(3)合成的ssDNA随机文库500pmol溶解于lml结合缓冲液(包括20 mmol/LTris_HCl、50mmol/T,NaCl、5mmol/T,KC1 和 5mmol/T,MgCl2,pH值为8. 0)中,10CTC 变性5min,4°C冷却10min后,将其加入到阴极柱内,37培养箱中孵育10min,收集未与阴 极柱内环氧基活化凝胶相结合的ssDNA随机文库加入到阳极柱内,37°C孵育1h;然后用淋 洗缓冲液(包括20mmol/LTris-HCl,50mmol/LNaCl,5mmol/LKC1,5mmol/LMgCl2和质 量比浓度为0. 01%的Tween20,pH值为8. 0)淋洗200个柱体积,流出速度1mL/min,最后加 入 1mL洗脱缓冲液(包括 20mmol/LTris-HCl, 50mmol/LNaCl,5mmol/LKC1,5mmol/L MgCl# 10mmol/L的链霉素,pH值为8. 0),洗脱五次,收集每次洗脱缓冲液,在收集的洗脱 缓冲液中加入洗脱液1/10体积的3mol/LNaAc,使其最终浓度为0.3mol/L,充分混匀后 加入等体积的预冷异丙醇,-20°C静置过夜,在4°C下,12000rpm离心15min,弃上清,用质 量比浓度为70%的乙醇溶液洗两次(12000rpm离心15min),小心移出上清液,滤纸吸去管 壁上所有的液滴,于室温下以使残留的液体挥发至干,得ssDNA沉淀,记为(1,目); b、 对称PCR扩增:将ssDNA沉淀用60°C预热的100yLddH20溶解,以0. 5yL溶解后 的ssDNA为模板,用生物素标记的上游引物P2 (5'-Biotin-ACCGACCGTGCTGGACTCTG-3,)、荧 光标记的下游引物P4 (5 ' -FAM-CGCAACGCTCGCTCATACTG-3 ')进行对称PCR扩增,其所述对 称PCR扩增的体系为:取浓度均为10ymol/L的生物素标记的上游引物P2、荧光标记的下 游引物P4 各 0.5yL,ddNTPlyL,PCRbuffer2yL,Taq酶 0.1yL,灭菌水 15.4yL〇 扩增程序为:94°C预变性3min,94°C变性45s,68°C退火45s,72°C延伸45s,6轮热循环。 平行做5管,得到第一轮筛选扩增产物,记为(1,d); c、PCR纯化:PCR产物用纯化试剂盒(北京康为世纪生物科技有限公司)进行纯化,将 PCR产物加入到平衡好的吸附柱中,12000rpm离心,筛掉50bp以下的DNA序列,回收50 bp以上序列,去除杂带,得纯化对称PCR产物,记为(1,c); d、 次级文库的制备:先制备链霉亲和素磁珠,取5mg(1mL)氨基磁珠超声混匀,装入 10mL的EP管中,用5mL的PB(0.1mol/LpH7. 4)混悬,磁分离,吸弃上清液,用PB洗 三次;加入质量百分比浓度12%的新配的戊二醛5mL,37°C摇床孵育4h,PB洗三次;加入 1mL100yg/mL的链霉亲和素(链霉亲和素溶于双蒸水中),37°C摇床孵育4h,得链霉亲 和素磁珠,磁分离链霉亲和素磁珠,清洗干净备用;将氨基磁珠和链霉亲和素磁珠进行红外 检测,验证其偶联结果,结果见图3 ;其中图中a为氨基磁珠,b为链霉亲和素磁珠。
[0040] 由图3中b可见,红外图谱显示链霉亲和素磁珠在544cnT1和1606cnT1处有吸收 峰,而席夫碱的特征峰在1650~1590cnT1范围,说明有C=N缩振动峰产生;红外图谱区别 于氨基磁珠,证明链霉亲和素磁珠成功偶联; 取6~7X107 (1mg)链霉亲和素磁珠,用2倍B&W缓冲液(10mmol/LTris-HCl,pH 7.5,lmmol/LEDTA,2.0mol/LNaCl)洗涤磁珠一次;上磁力架1-2min,吸弃洗涤液;取100yL1倍B&W缓冲液混悬;加入100yL等体积的纯化对称PCR产物(1,c),37°C摇床结合 30min;上磁力架1~2min,分离已结合对称PCR产物dsDNA的链霉亲和素磁珠,用1倍B&W 缓冲液洗涤结合dsDNA的链霉亲和素磁珠2~3次,对链霉亲和素磁珠结合的dsDNA进行解 链,具体为:加入200yL的150mmol/LNaOH,37°C孵育15min,使dsDNA解链;上磁力架, 含生物素的一条ssDNA留在链霉亲和素磁珠上并吸附在管壁,而另一条与其互补的荧光标 记的ssDNA存在于上清中,记为目标产物,记为(1,s)。测量链霉亲和素磁珠制备的(1,s) 产物以及纯化后(1,c)的荧光强度,计算其回收效率。计算结果为:将荧光强度为112. 67 荧光标记的PCR产物加入链霉亲和素磁珠解链后得到的上清液中荧光强度为38. 67,回收 率为34. 32%。并可根据荧光强度,计算其每一轮的亲和力。
[0041] e、每一轮筛选:取目标产物(1,s) 500pmol结合缓冲液定容至1mL,95°C变性2 min后,立即放置4°C水浴10min,加入阳极柱,孵育1h,通过淋洗,洗脱得到(2,目),(2,d),(2,c),(2,s)。第三轮同第二轮类似,取(2,s) 500pmol与阳极柱孵育得到(3,s),用 于第四轮的筛选。第四轮相比于第三轮,需要进行反筛,取(3,s) 300pmoL,用结合缓冲液 定容至1mL,95°C变性2min后,立即放置4°C水浴10min,加入阴极柱,孵育10min,转 入阳极柱孵育1h,通过淋洗,洗脱,进行第四轮筛选得到(4,目),(4,d),(4,c),(4,s)。 [0042] 第五轮到第十轮重复第一轮的筛选,每三轮筛选进行一次反筛,用于除去非特异 性结合的序列。将第十轮筛选到的ssDNA(10,目)作为模板加入上述上游引物P1和下游 引物P3进行PCR扩增,扩增程序同上,将每轮的对称PCR产物用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析, 得到图4,图中1、2、3、4分别为第3轮、5轮、7轮、9轮筛选的PCR产物,M表示Marker;从图 中可以看出条带清晰,无杂带;以每一轮的次级文库测量其荧光强度,作为评价每一轮亲和 力的标准,洗脱收集的次级文库荧光强度越高,亲和力越高,结果见图5,图中1~10分别表 示SELEX筛选每轮PCR产物的荧光值。
[0043] 将第十轮筛选得到的ssDNA为模板对称PCR扩增得到的产物纯化后,连接pUCM-T 载体,转入大肠杆菌,挑取含ssDNA单克隆进行测序,共测序31个阳性克隆,经测序后获得 13个不同序列的适配子,即为与链霉素亲和性较高的ssDNA ;通过Mfold program软件分 析ssDNA二级结构,根据一级序列同源性及二级结构的相似性对所获适配子进行分类,见 表1。
[0044] 表1ssDNA随机区的一级序列
【主权项】
1. 一种特异识别链霉素的核酸适配子的筛选方法,其特征在于,包括以下步骤: (A) 将环氧基活化凝胶与链霉素偶联缓冲液按体积比为3:10混合,35-37°C孵育 15-18h,用PBS溶液洗涤,加入乙醇胺进行封闭,室温孵育1-2 h ;洗涤,抽滤干燥,得链霉 素-环氧基凝胶偶联复合物;所述链霉素偶联缓冲液为每毫升含20 mg链霉素的0. lmol/L 的 Na2CO3-NaHCO3缓冲液; (B) 将所述链霉素-环氧基凝胶偶联复合物装入层析柱内,洗脱,得阳极柱;同时将没 有偶联链霉素的环氧基活化凝胶洗涤,装入层析柱内,得阴极柱; (C) 构建ssDNA随机文库,设计80 b
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