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Gibson无缝克隆和In-Fusion同源重组,哪个更好用?

发布时间:2022-03-09   浏览次数:

  Gibson 无缝克隆原理

 

Gibson 无缝克隆非常适合用于拼接多个线性DNA片段,也适合用于将目的DNA插入载体中(构建表达载体)

Gibson 无缝克隆通过T5 核酸外切酶Phusion DNA 聚合酶、耐热 DNA 连接酶三种酶的协同作用来实现 DNA 片段的重组连接。

(1) T5核酸外切酶从DNA片段的5'端切割下一条链,产生的单链DNA末端 (overhang同源臂) 两两互补配对,形成一个有间隙 (gap) 的环状DNA;

(2) Phusion DNA聚合酶通过DNA合成填补间隙,产生一个只有缺刻 (nick) 的环状DNA;

(3) Taq DNA连接酶通过形成磷酸二酯键修复缺刻,得到一个完整的双链DNA,也就是质粒。

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)


这种Gibson Cloning mix含有三种不同类型的酶:

(1)T5 exonuclease:从 5’3’方向酶切DNA片段,形成较长的单链突出区域,这样便于同源末端进行互补配对。

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(2)Phusion DNA polymerase:以单链DNA为模板,延伸补齐片段上的缺口,形成双链 DNA。


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(3)Taq DNA Ligase:将DNA片段上的磷酸键连接起来,实现无痕拼接,得到无缝的双链DNA / 质粒。


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这个系统最厉害的是,这三种酶都可以在同一个温度下很好的发挥功能,实现了完美协同!




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



使用不同clonging mix得到的DNA片段:

Gibson无缝克隆:

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在体外即可形成闭合环状的质粒。

优势有二:

1、无外源基因插入的风险;

 2、无缺口,转化时阻力小,因此转化效率更高!


In-fusion同源重组:

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In-Fusion需要先转入细菌体内,再进行缺口的修复,有插入外源基因(细菌DNA)的风险!

  

Tips1:

In-Fusion原理的Cloning Kit ,它只负责把同源臂接上,质粒上的缺口是需要先转入大肠杆菌后,再利用感 受态的内在体系进行修复,遇到较大缺口时,大概率会插入细菌的基因组片段(特别是在同源臂较长的时候),导致克隆失败!而Gibson原理的Cloning Kit则不会出现这样的问题,在感受态体外已经完成了整个质粒的闭合环状的组装。

  

Tip2:

由于缺口的原因质粒转化时,In-Fusion的阻力较大,而Gibson的阻力更小,更容易转进去,得到的转化子就会增多,Gibson无缝克隆效率显著高于重组酶原理的,在一次性插入多个DNA片段的时候,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!


NEB公司销售的Gibson组装试剂盒是比较标准的,但价格实在太高,每做一次连接就要花费100RMB,Are you kIdding me?一个大实验室的试剂采购者都知道:what I am talking about!现在市面上有很多生物公司推出了自己的无缝克隆试剂盒,但不管名字怎么变,都是标准Gibson组装的变种,甚至就是相同的产品,呵呵,这些试剂盒价格也低不了多少。若是自己制备Gibson试剂,每个反应的原材料成本只要25RMB。而北京金百特生物的One Step Gibson Cloning Kit (V112-100)仅需1512元/100T!每个反应只要15.12元!


所以,金百特生物采用Gibson 无缝克隆,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。




 

 

  

质控:3000bp的DNA片段插入7000bp的载体


菌P图 阳性率高
 

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