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Gibson原理和In-Fusion原理的无缝克隆,哪个更好用?

发布时间:2022-03-09   浏览次数:

在多快好省的今天,把目的基因直接连到表达载体上去,无疑是最佳方案,所以无缝克隆(同源重组)试剂盒在分子生物界大火!无缝克隆是一种新型高效的基因克隆技术,它可以同时将1~5个DNA片段高效地插入到任何表达载体的任意位点,用来构建表达载体,使得目的基因在宿主中表达。



无缝克隆流程图


目前应用较广泛的无缝克隆方法是Gibson Assembly和In-Fusion Cloning。这两种方法的在原理上非常相似:都是通过外切酶产生黏性末端、然后利用体内或体外重组酶进行连接,得到重组片段;但两者用到的酶却完全不同
 

Gibson Assembly原理
 
Gibson Assembly原理的cloning mix包含3种酶,分别是T5 exonuclease、Phusion DNA polymerase和Taq DNA Ligase,它们协同作用:首先利用T5 exonuclease的5’ 3’外切酶活性,产生3’黏性末端,之后同源臂进行互补配对,再利用Phusion DNA polymerase延伸补齐片段上的缺口部分,最后通过Taq DNA Ligase连接DNA片段中的缺刻,完成克隆组装。
 
Gibson Assembly原理示意图:
紫红色和绿色2个片段为需要连接的双链DNA片段,它们末端有相同的15-25个重叠序列(黑色)




In-Fusion Cloning原理/同源重组酶
 
In-Fusion Cloning利用了In-Fusion酶/同源重组酶能够识别3’末端碱基,具有3’→ 5’外切酶活性的特点。通过In-Fusion酶产生5’黏性末端,互补重叠片段退火配对;再将重组片段转化到感受态细胞内,重组片段序列中的缺刻在菌体内进行连接,获得重组序列。


In-Fusion原理示意图


综述:无缝克隆技术严格意义来说不是新技术,类似于乔布斯天才的集成了现成的电子元器件造出Iphone,开创了智能手机新时代一样。关于克隆技术,Daniel Gibson和J.Craig Venter在2009年提出了一个新颖的思路,将3种现有的商品化的酶(T5外切酶/Phsuion高保真聚合酶/Taq DNA ligase)组合起来,达到了无缝克隆的效果,开创了无缝克隆新时代。

理论上,Gibson Assembly原理的无缝克隆试剂盒因为采用3种酶的组合,比In-Fusion原理只采用1种同源重组酶效果要好,因为同源臂配对后产生的缺刻,Gibson原理的无缝克隆是在体外已经完成了修复,而In-Fusion需要先转入细菌体内进行缺刻的修复,这样就意味着转入大肠杆菌时,Gibson更容易转进去,更重要的是In-Fusion在细菌体内进行缺刻的修复时,可能会导致载体上会插入细菌的DNA片段(特别是在同源臂较长的时候),导致表达载体构建的失败!而一些客户反馈连接多片段时,In-Fusion效率较低,甚至经常失败,而Gibson则可以很好的胜任,表出更高的成功率!


所以金百特生物的无缝克隆采用的是Gibson Assembly原理,8年来,不断优化技术指标,性能业界领先,加上销量的逐年上升,生产成本下降,金百特将以更低的价格、更高的品质回馈长期以来支持我们的中国用户。


 
 无缝克隆板子.jpg  

质控:3000bp的DNA片段插入7000bp的载体


菌P图 阳性率高
 


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