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セルフライゲーションに二つのバンド トピック削除
No.586-TOPIC - 2011/06/28 (火) 08:56:27 - marina
私は、制限酵素処理をしたベクターにPCR産物を導入することを試みています。
PCR product(1000bp)
PCRは制限酵素サイトEcoRT,XbaTを付加した(余分な配列はBio-Radのテキストを参照)状態で増幅し、フェノール処理・エタノール沈殿後に制限酵素で切断しPCR purification kit(100bp以下は落ちる)で酵素処理した断片を除き目的の配列のみを抽出しました。制限酵素のbufferはNEB Buffer3(2が在庫切れ)を使用し、37℃2時間で反応させました。
制限酵素処理後の余分配列を確認したわけではなので分かりませんが、一応最終段階までサンプルが存在したことを泳動で確認しました。

ベクター(7200bp)
ベクターは制限酵素EcoRT,XbaTで処理してゲルから抽出しました。

モル比1:3でligation high ver2をDNAの半量
insertを含まないself ligation(制限酵素処理後のベクターのみ)
16℃ 30minで反応

1%アガロース電気泳動にて確認
まず、insertを含むligationにおいてバンドがくっきいりと3つだけありました。一つは、未反応のPCR product、もう二つは9000bp付近と12000bp付近でした。無事にligationが綺麗にいったと考えたのですが、問題がひとつありました。
それは、この二つのバンドがselif ligationにも似たようなところに(self ligationは少し下に出ている?)見えていたからです。通常、ベクター側が2個所の制限酵素で切断されればself ligationは起きにくい。起きたとしても、倍の塩基対数になるはずですよね。また、こちらではinsertのバンドは確認されませんでした。

これは、DNAがコンタミしているということでしょうか?
 
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(無題) 削除/引用
No.586-29 - 2011/06/28 (火) 22:00:42 - AP
>PCR産物の制限酵素処理が気になっていたため(本当に切断できているか)行った実験でしたが、意味をなさない実験だったようですね。

そういう時におすすめしているのが、処理済みのPCR産物だけでligationし(室温、30分位で十分)、泳動してみることです。通常、PCR産物同士は末端をリン酸化するか、制限酵素消化しなければligationが起こりません。このような処理がうまくいっていれば、PCR産物同士が重合し、モノマーがなくなるか著しく減少しているのが観察されます。

(無題) 削除/引用
No.586-28 - 2011/06/28 (火) 15:36:06 - marina
> あと、PCRプロダクトはメチル化はないですが、一度ライゲーションしてトランスフォーメーションし大腸菌から抽出した時はされているので、プラスミドから切り出せるかという意味ではPCRで増幅する配列でも確認はした方がいいと思います。
そうですね。
配列を変更・改良していく予定ですので設計する際に一応配慮しました。

(無題) 削除/引用
No.586-27 - 2011/06/28 (火) 14:19:32 - おお
あと、PCRプロダクトはメチル化はないですが、一度ライゲーションしてトランスフォーメーションし大腸菌から抽出した時はされているので、プラスミドから切り出せるかという意味ではPCRで増幅する配列でも確認はした方がいいと思います。

(無題) 削除/引用
No.586-26 - 2011/06/28 (火) 14:17:01 - おお
メチル化はプラスミドの方ね。

(無題) 削除/引用
No.586-25 - 2011/06/28 (火) 13:47:26 - marina
ご指摘頂けることは大変嬉しいことです。

> メチル化って生体内でおこる現象ですよね。合成プライマーやそれを鋳型にしてin vitroで合成されたDNAは、特別な処理をしない限りメチル化なんかできません。ここでもまた、目の付け所、心配のしどころがずれてます。
以前、先輩がPCRで増幅した際にメチル化の影響で制限酵素で切断できなかったとの御話しを聞き鵜呑みにしてしまいました。成書を熟読し、知識を改めて深めていきたいと思います。

(無題) 削除/引用
No.586-24 - 2011/06/28 (火) 13:31:36 - marina
> お示しの結果ではバンドの位置が違うのですから別もんですよね、ほかの要素が絡んでない限り。
1%agaroseで泳動しているため、泳動距離が短い分はっきりと「異なる」とは言いにくいですが、離れていると思います。

> ライゲーションの成功率は全体のDNAの1%でも、ちゃんとEco/Xhoできれたプラスミドのバックグランドより遥かに多くのトランスフォーマントが得られるので電気えいどうでプロダクトが見えなくても大丈夫です。
ライゲーションの成功率は1%くらいと考えておりました。
そうですね。電気泳動にばかり頭が傾いてしまい本質を考えておりませんでした。

> XbaIがメチレーションの影響で切れないかどうかは確認してますよね。
勿論、確認致しましたが問題はありません。

> 実験としてクローンを得ることが目的なら電気えいどうですべてを判断せずに適切なネガコンと同時にトランスフォーメーションすることをおすすめします。
本日、早速トランスフォーメーションを行ってみたいと思います。

(無題) 削除/引用
No.586-23 - 2011/06/28 (火) 13:06:47 - AP
重箱の隅をつつきまくるようで悪いですが、

>を付加したプライマーを設計しており、一応Bio-Radの記載通りに設計してみたのですが・・・ミューテーションによるメチル化は少ないと考えて宜しいものでしょうか。

メチル化って生体内でおこる現象ですよね。合成プライマーやそれを鋳型にしてin vitroで合成されたDNAは、特別な処理をしない限りメチル化なんかできません。ここでもまた、目の付け所、心配のしどころがずれてます。

(無題) 削除/引用
No.586-22 - 2011/06/28 (火) 12:48:36 - おお
一つはっきり申し上げれるとつすると、ライゲーションのあと電気えいどうをしたことがありませんので経験からの話はできません。加えてそういう人がおおいいでしょうから心身に答えているとおもいますが、どこまで有用にりようできるかも考えないといけないでしょうね。回答者がいいかげんに答えているという意味ではありません。

まずライゲーションプロダクトはオープンサーキュラーなどが出ますよね。なので通常より大きいサイズに出ますよね。どれ位大きいかいえる人は少ないと思います。それに構造がかかわってくるとマルチプルにバンドが出てきてもおかしくないです。なので電気エイどうでサイズだけでというのは結論をつけるのはちょっと怖いとおもいます。もしそれでもというならインサート抜きのライゲーションで比較はできますけどね。それでライゲーションがうまくいったバンドをきりだせばいいという考え方もあります。ただやはりサイズだけで決めれるかちょっと分かりません。お示しの結果ではバンドの位置が違うのですから別もんですよね、ほかの要素が絡んでない限り。

もし、ベクターの酵素処理の一方がうまくいってないようであればインサート抜きのライゲーションでバックグランドが上がりますので、電気えいどうで決めるよりトランスフォーメーションして決めればいいと思います。同時に非常にわずかでもセルフがあるとバックをあげますから、電気えいどうで確認できなくてもバックが高いというのもあり得ますので、電気えいどうは当てになりませんよね。

ライゲーションの成功率は全体のDNAの1%でも、ちゃんとEco/Xhoできれたプラスミドのバックグランドより遥かに多くのトランスフォーマントが得られるので電気えいどうでプロダクトが見えなくても大丈夫です。

XbaIがメチレーションの影響で切れないかどうかは確認してますよね。

実験としてクローンを得ることが目的なら電気えいどうですべてを判断せずに適切なネガコンと同時にトランスフォーメーションすることをおすすめします。

(無題) 削除/引用
No.586-21 - 2011/06/28 (火) 12:42:41 - marina
> そこそこ意欲はあるようですし、勉強もしようとしているようですが、いかんせん「浅い」、付け焼き刃、小手先の知識に終始している感じがします。
> そこまで、知識欲があるのなら、アンチョコやネット上の情報みたいなのでお手軽に済まそうとせず、ちゃんとした成書で勉強してください。とりあえずここで取り上げられたような話なら、最低限Molecular Cloningを読んでからです。
ご指摘有り難うございます。
私の勉強不足です。


> OCはできますが、cccは絶対にできません。もしそう習ったのなら指導員の間違いです。
そうだったんですか。
大変失礼致しました。
今後は、もっと勉強して事実を追求できる人間になりたいと思います。
話が脱線してしまい申し訳ありませんでした。

(無題) 削除/引用
No.586-20 - 2011/06/28 (火) 12:35:47 - marina
> ようやく質問の意味が分かったと思います。
説明下手で申し訳ありません。

> marina さんは、今の時点の情報でライゲーションがうまくいっておらず、次のステップ(トランスフォーメーション)に進むべきでは無いと考えているのですね。
仰るとおりです。

> そもそも、今のやり方で目的のコンストラクト以外のライゲーション産物が出ないということはありえません。
> ベクター同士、PCR産物同士のライゲーションが起きないようにする操作を何一つしていませんよね。そのような操作をしなくても実験が成立するのは、大腸菌で増えてこないからです。
とりあえず、泳動結果は気にしなくても良いというこですか。
PCR産物の制限酵素処理が気になっていたため(本当に切断できているか)行った実験でしたが、意味をなさない実験だったようですね。


学生実験のテキストを読み返しましたが、やはり特に条件があるわけでないないみたいですね。強いていうなら制限酵素処理後に80℃5minでインキュベートしてすぐにライゲーションを行っていることでしょうか。

(無題) 削除/引用
No.586-19 - 2011/06/28 (火) 12:18:27 - AP
そこそこ意欲はあるようですし、勉強もしようとしているようですが、いかんせん「浅い」、付け焼き刃、小手先の知識に終始している感じがします。

そこまで、知識欲があるのなら、アンチョコやネット上の情報みたいなのでお手軽に済まそうとせず、ちゃんとした成書で勉強してください。とりあえずここで取り上げられたような話なら、最低限Molecular Cloningを読んでからです。


>通常のライゲーションするプロトコルでは、DNAに対して半量で充分だと記載されていますが、同量とも明記されています。ネット等で調べてもそのようなことが無かったため、もし経験がありましたら教えて頂きたいです。

これこそ小手先の知恵。どちらでも大差ないです。少なくとも全く出ないものが、それで出るようになるというポイントではないです。

>以前、学生実験でT4 DNA ligaeを用いた際にはcccDNA,ocDNAが検出されたので今回も見られると思ったのですが、そういう訳でわなかったんですね。

OCはできますが、cccは絶対にできません。もしそう習ったのなら指導員の間違いです。

(無題) 削除/引用
No.586-17 - 2011/06/28 (火) 12:16:25 - marina
> 貴方に求められているのはライゲーション産物をトランスフォーメーションすることではないのですか?
仰る通りです。
とりあえず、トランスフォーメーションを行ってみます。

> モル比は自分で計算しましたよね。100%目的のライゲーションのみ起きているケースでPCR産物が残るかどうかは分かりますよね。
仮に100%目的のライゲーションのみ起きていた場合は、モル比をinsert側を1:3と多くしているのでPCR産物は残ります。

> 比率は検討するものです。どの比率がいいかはケースバイケースです。
とりあえず、トランスフォーメーションとサンプルを再度確認した後に比率の検討を行っていきたいと思います。

(無題) 削除/引用
No.586-16 - 2011/06/28 (火) 12:12:01 - ~
ようやく質問の意味が分かったと思います。
marina さんは、今の時点の情報でライゲーションがうまくいっておらず、次のステップ(トランスフォーメーション)に進むべきでは無いと考えているのですね。

貴方の目的がベクターの構築であれば、今の時点の結果はうまく行っていないことを意味していません。
貴方が必要なのは10^8 cfu/ug DNA程度の大腸菌を使って、それなりの頻度で当たりのコロニーを拾うことです。PCR産物のみのオリゴマーや、ベクターのダイマーは次のステップで選択してのぞくことが出来ます。
そのため、それらを考慮する必要は無く、切れ残りのベクター等がなければpgオーダーであっても目的のコンストラクトが得られれば取ってくることができます。

そもそも、今のやり方で目的のコンストラクト以外のライゲーション産物が出ないということはありえません。
ベクター同士、PCR産物同士のライゲーションが起きないようにする操作を何一つしていませんよね。そのような操作をしなくても実験が成立するのは、大腸菌で増えてこないからです。

>学生実験でT4 DNA ligaeを用いた際にはcccDNA,ocDNAが検出された
特殊な条件なのか、勘違いかのどちらかだと思いますが…

(無題) 削除/引用
No.586-15 - 2011/06/28 (火) 12:10:20 - marina
> 末端がうまくできてない?
PCR産物の制限酵素カットのとこですよね。

EcoRTの外側に一塩基 5'-G-3'
XbaTの外側に二塩基 5'-CG-3'
を付加したプライマーを設計しており、一応Bio-Radの記載通りに設計してみたのですが・・・ミューテーションによるメチル化は少ないと考えて宜しいものでしょうか。
NEB Buffer3ではXbaTが75%のため少なからず切れにくいのは分かります。

(無題) 削除/引用
No.586-14 - 2011/06/28 (火) 12:00:55 - marina
> ライゲーションしかしていないのではないのですか?
> トポイソメラーゼ処理等、特殊な処理をすればcccDNAをin vitroで構築できるのかもしれませんが、見えたほうがおかしいでしょう。
以前、学生実験でT4 DNA ligaeを用いた際にはcccDNA,ocDNAが検出されたので今回も見られると思ったのですが、そういう訳でわなかったんですね。

> 9kbや12kbがリニアーであると考える根拠はあるのでしょうか。
> 8kbの環状ベクター(インサート入り)がocの形で9kbや12kbの位置に来ていたとしても、おかしくはないでしょう。
そうですね。NCの結果がなければ素直にそのような考えに行きつくことができたのですが、もう少し様々な角度で考察しなければいけませんね。

> 学生実験の頃に制限酵素でワンカットしたベクター(サイトが二つある)をligationし泳動で確認すると様々なバンドが見られたことはありました。
はい。おそらくNCを抜きに考えるならばライゲーションが上手くできていないことが想定されます。

(無題) 削除/引用
No.586-13 - 2011/06/28 (火) 11:55:51 - ~
>コントロールを一緒に泳動して再度確認を行ってみたいと思います。
貴方に求められているのはライゲーション産物をトランスフォーメーションすることではないのですか?
その操作は貴方の所属するラボの目的にかなっているのですか?それに時間とコストをかけるのはボスは同意しているのでしょうか?

>insertに導入するPCR産物が見えていることからライゲーションが上手くいっていないことも考えられますね。
モル比は自分で計算しましたよね。100%目的のライゲーションのみ起きているケースでPCR産物が残るかどうかは分かりますよね。

>insertによってはvectorに導入されにくいことはあるんでしょうか。
はい。

>もし経験がありましたら教えて頂きたいです。
比率というのが各DNAフラグメントのモル比なのか、ligation high ver2の添加量なのかがよく分かりませんが。
比率は検討するものです。どの比率がいいかはケースバイケースです。

(無題) 削除/引用
No.586-12 - 2011/06/28 (火) 11:47:35 - AP
あまりinformativeではないにしても、その結果からは懸念されるのは、、、、
ligation後に未反応のモノマーが多量に残っていそうなところです。
ちゃんと?ligationがうまくいっていれば重合体になってモノマーは、マイナーになるはず。制限酵素切断
末端がうまくできてない?

(無題) 削除/引用
No.586-11 - 2011/06/28 (火) 11:47:26 - ~
>insertを含まないNCのサンプルと同じ位置にバンドがあるのは少々おかしな話ですよね。
いいえ。
貴方の目的のライゲーション以外が起きないように何か策をとっていないのであれば、どの組合せの位置にバンドがあってもおかしくは無いでしょう。

>もし成功していたとしてもocDNAとcccDNAが見えてもおかしくないはずです。
ライゲーションしかしていないのではないのですか?
トポイソメラーゼ処理等、特殊な処理をすればcccDNAをin vitroで構築できるのかもしれませんが、見えたほうがおかしいでしょう。

>環状のベクターを有していないということなんですかね。
なぜ?
9kbや12kbがリニアーであると考える根拠はあるのでしょうか。
8kbの環状ベクター(インサート入り)がocの形で9kbや12kbの位置に来ていたとしても、おかしくはないでしょう。

>学生実験の頃に制限酵素でワンカットしたベクター(サイトが二つある)をligationし泳動で確認すると様々なバンドが見られたことはありました。
この結果を踏まえて、今回の結果がどのようなものであるかを考えることは出来ますよね。

(無題) 削除/引用
No.586-10 - 2011/06/28 (火) 11:41:14 - marina
> そのなかで、目的のベクター一個とインサート一個で環状化したものが、電気泳動で視認できるとは限りません。
そうですね。
私自身、スメアというか複数のバンドがいくつもあるような泳動図を期待していたのですが、変なバンド(NCと比較して)が綺麗に出ていることや、insertに導入するPCR産物が見えていることからライゲーションが上手くいっていないことも考えられますね。コントロールを一緒に泳動して再度確認を行ってみたいと思います。

insertによってはvectorに導入されにくいことはあるんでしょうか。
通常のライゲーションするプロトコルでは、DNAに対して半量で充分だと記載されていますが、同量とも明記されています。ネット等で調べてもそのようなことが無かったため、もし経験がありましたら教えて頂きたいです。

(無題) 削除/引用
No.586-9 - 2011/06/28 (火) 11:24:42 - AP
そもそもプラスミドにクローニングする目的のligation産物を電気泳動してもinformativeではなく、無意味といっていいでしょう。

ligation産物の中には、単量体もあれば、二量体、三量体・・・・多量体まであり、ホモ多量体もヘテロの多量体もあれば、リニアに重合したものも、それが環状化(open circular)したものもあり、ひじょうにヘテロな分子集団になりまります(二重消化したとしても、脱リン酸化などの処理をしていないなら、起こります。EcoRI-XbaI:X-E:E-X:........のように)。
そのなかで、目的のベクター一個とインサート一個で環状化したものが、電気泳動で視認できるとは限りません。というかできることのほうが少ないのではないでしょうか。もし、視認できるくらいできているなら、トランスフォーメーションしたときめちゃくちゃたくさんのコロニーが出るはずですが(EtBrで見えるのは1バンドが数ng,10^8 cfu/ug plasmidのコンピを使ったとして、、、、)、そんなでもないし、またその必要もありません。

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