אתר ספציפי הנדסה כרומוזום בקטריאלי: ΦC31 מתווכת integrase קלטת Exchange (IMCE)
Summary
שיטה מהירה ויעילה לשלב דנ"א זר של עניין תוך מוכנות זנים נוטלים, המכונות משטח נחיתה זנים, מתואר. השיטה מאפשרת לאתר ספציפי לשילוב של הקלטת ה-DNA לתוך לוקוס משטח מהונדסים הנחיתה של זן מסוים, דרך הצמידה וביטוי integrase ΦC31.
Abstract
כרומוזום חיידקי ניתן להשתמש כדי לשמור על דנ"א זר ביציבות בטווח מגה בסיס 1. אינטגרציה לתוך הכרומוזום עוקף בעיות כגון שכפול הפלסמיד, יציבות הפלסמיד, אי התאמה פלסמיד, ושונות פלסמיד מספר עותק. שיטה זו משתמשת integrase באתר ספציפי של הפאג Streptomyces (Φ) C31 2,3. Integrase ΦC31 מזרז רקומבינציה ישירה בין שני אתרי DNA ספציפיים: attB ו attP (34 ו – 39 נ"ב, בהתאמה) 4. רקומבינציה זו יציבה ולא לחזור 5. "משטח נחיתה" (LP) הרצף המורכב של הגן spectinomycin עמידות, aadA (SPR), וכן א ' SS-coli glucuronidase גן (uidA) מוקף אתרים attP שולב הכרומוזומים של Sinorhizobium meliloti, Ochrobactrum anthropi, ו tumefaciens Agrobacterium באזור intergenic, אניPC לוקוס, ואת מוקד תטא, בהתאמה. ס meliloti נעשה שימוש בפרוטוקול זה. וקטורים התורמות Mobilizable המכילים אתרי attB משני צדי אדום stuffer חלבון פלואורסצנטי (RFP) גנים גן עמידות לאנטיביוטיקה יש גם לבנות. בדוגמה זו pJH110 גנטמיצין פלסמיד עמיד משמש. הגן RFP 6 עשוי להחליף את המבנה הרצוי באמצעות SPH אני Pst א לחלופין מבנה סינתטי מוקף אתרים attB יכול להיות תת משובטים לתוך וקטור mobilizable כגון pK19mob 7. הביטוי של הגן ΦC31 integrase (משובטים מ pHS62 8) הוא מונע על ידי האמרגן לאק, על מגוון רחב מארח mobilizable פלסמיד pRK7813 9.
פרוטוקול ההזדווגות tetraparental משמש להעברת קלטת התורם אל זן LP ובכך להחליף את סמני ברצף LP עם קלטת התורם. תאים אלה הם טראןS-integrants. טרנס integrants נוצרים ביעילות אופיינית של 0.5%. טרנס integrants נמצאות בדרך כלל בתוך 500-1,000 מושבות הראשונים שהוקרנו על ידי רגישות לאנטיביוטיקה או כחול לבן ההקרנה באמצעות 5-bromo-4-כלורו-3-indolyl-beta-D-glucuronic חומצה (X-gluc). פרוטוקול זה מכיל את ההזדווגות ובחירת נהלים ליצירה בידוד טרנס integrants.
Protocol
Discussion
הטכניקה IMCE מאפשר שילוב יעיל של קלטת ה-DNA בודד מוקף attB לתוך לוקוס-LP של זן מהונדס בעבר. ברגע מבנה הרצוי משובט במקום RFP ליצור את הקלטת התורם, הטכניקה אינה דורשת טיהור שינוי ה-DNA עתידיים, מה שהופך אותו מאוד חזקים. זה קריטי, כי בקרות מתאימות הצמיחה כלולות, כדי להיות ב?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
כדי מרגרט סי סמית עבור חביב מתן שיבוט integrase
גיוס תמיכה של:
הגנום קנדה / הגנום Prairie
NSERC גילוי מענקים פרויקט אסטרטגי
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| Streptomycin | Bioshop Canada Inc. | STP101 | |
| Spectinomycin | Bioshop Canada Inc. | SPE201 | |
| Gentamicin | Bioshop Canada Inc. | GTA202 | |
| Choramphenicol | Bioshop Canada Inc. | CLR201 | |
| Tetracycline | Bioshop Canada Inc. | TET701 | |
| Kanamycin | Bioshop Canada Inc. | KAN201 | |
| Bacteriological grade agar | Bioshop Canada Inc. | AGR001 | |
| Tryptone | Bioshop Canada Inc. | TRP402 | |
| Yeast Extract | Bioshop Canada Inc. | YEX401 | |
| Sodium Chloride | Bioshop Canada Inc. | SOD001 | |
| Calcium Chloride | Bioshop Canada Inc. | CCL444 | |
| X-gluc | Gold Biotechnology Inc. | G1281C1 | |
| E. coli MT616 strain | Available upon request | Also used outside of our lab | |
| E. coli pJC2 strain | In house, available by request | ||
| E. coli pJH110 strain | In house, available by request | ||
| SmUW227 strain | In house, available by request |
Referências
- Itaya, M., Tsuge, K., Koizumi, M., Fujita, K. Combining two genomes in one cell: Stable cloning of the Synechocystis PCC6803 genome in the Bacillus subtilis 168 genome. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102, 15971-15976 (2005).
- Kushtoss, S., Rao, R. N. Analysis of the Integration Function of the Streptomycete Bacteriophage FC31. J. Mol. Biol. 222, 897-908 (1991).
- Brown, W. R., Lee, N. C., Xu, Z., Smith, M. C. Serine recombinases as tools for genome engineering. Methods. 53, 372-379 (2011).
- Groth, A. C., Olivares, E. C., Thyagarajan, B., Calos, M. P. A phage integrase directs efficient site-specific integration in human cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97, 5995-6000 (2000).
- Rowley, P. A., Smith, M. C., Younger, E. A motif in the C-terminal domain of FC31 integrase controls the directionality of recombination. Nuc. Acid. Res. 36, 3879-3891 (2008).
- Campbell, R. E. A monomeric red fluorescent protein. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99, 7877-7882 (2002).
- Schafer, A. Small mobilizable multi-purpose cloning vectors derived from the Escherichia coli plasmids pK18 and pK19: selection of defined deletions in the chromosome of Corynebacterium glutumicum. Gene. 145, 69-73 (1994).
- Thorpe, H. M., Smith, M. C. In vitro site-specific integration of bacteriophage DNA catalyzed by a recombinase of the resolvase/invertase family. Proc. Natl. Acad. Sci. 95, 5505-5510 (1998).
- Jones, J. D., Gutterson, N. An efficient mobilizable cosmid vector, pRK7813, and its use in a rapid method for marker exchange in Pseudomonas fluorescens strain HV37a. Gene. 61, 299-306 (1987).
- Beringer, J. E. R Factor transfer in Rhizobium leguminosarum. J. Gen. Microbiol. 84, 188-198 (1974).
- Lennox, E. S. Transduction of linked genetic characters of the host by bacteriophage P1. Virology. 1, 190-206 (1955).
- Hanahan, D. Studies on transformation of Escherichia coli with plasmids. J. Mol. Biol. 166, 557-580 (1983).
- Charles, T. C., Finan, T. M. Genetic map of Rhizobium meliloti megaplasmid pRmeSU47b. J. Bacteriol. 172, 2469-2476 (1990).
- Leigh, J. A., Signer, E. R., Walker, G. C. Exopolysaccharide-deficient mutants of Rhizobium meliloti that form ineffective nodules. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 82, 6231-6235 (1985).
- Heil, J. R., Nordeste, R. F., Charles, T. C. The fluorescence theatre: a cost-effective device using theatre gels for fluorescent protein and dye screening. Can. J. Microbiol. 57, 339-342 (2011).
- Datsenko, K. A., Wanner, B. L. One-step inactivation of chromosomal genes in Escherichia coli K-12 using PCR products. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97, 6640-6645 (2000).
- Lesic, B., Rahme, L. G. Use of the lambda Red recombinase system to rapidly generate mutants in Pseudomonas aeruginosa. BMC Mol. Biol.. 9, 20-20 (2008).
- Choi, K. -. H., Schweizer, H. P. mini-Tn7 insertion in bacteria with single attTn7 sites: example Pseudomonas aeruginosa. Nat. Protocols. 1, 153-161 (2006).
- Thomason, L. C., Calendar, R., Ow, D. W. Gene insertion and replacement in Schizosaccharomyces pombe mediated by the Streptomyces bacteriophage FC31 site-specific recombination system. Molecular Genetics and Genomics. 265, 1031-1038 (2001).
- Katzen, F. Gateway recombinational cloning: a biological operating system. Expert Opin. Drug Discovery. , 571-586 (2007).
- Charles, T. C., Doty, S. L., Nester, E. W. Construction of Agrobacterium strains by electroporation of genomic DNA and its utility in analysis of chromosomal virulence mutations. Appl. Environ. Microbiol. 60, 4192-4194 (1994).
