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Inverse PCRを用いたpoint mutaion Plasmidの作製 トピック削除
No.10739-TOPIC - 2022/08/31 (水) 17:04:46 - パワハラされたら直に訴えます
Inverse PCRを用いたpoint mutaion Plasmidの作製についてお聞きしたいです。
ある遺伝子Xの発現Plasmidを持っております。
そのPlasmidにpoint mutationを加えたいと考えています。
この時にPlasmidをぐるっと一周させるようなPCRを行い、変異を導入していました(私の認識ではこれをInverse PCRと呼ぶと思っていますがあっていますか?)。
この際に、教授からそれはPCRではないと言われましたが、厳密にどうなのでしょうか?
増幅されたDNAも二本鎖にならないと言われました。
しかし、どうも腑に落ちません。
このようなPCRでは二本鎖DNAにならないのでしょうか?
 
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(無題) 削除/引用
No.10739-20 - 2022/09/03 (土) 11:56:57 - ネズ
おおさん

> この( )の部分はプライマーに占領されているか(プライマーは普通過剰に入れるので)

なるほど!!
過剰量のプライマーですね!納得です。気がつきませんでした。
うまいこと考えられていますね。

ありがとうございました。

(無題) 削除/引用
No.10739-19 - 2022/09/03 (土) 02:15:32 - おお
----->----------------------------( )
( )-----------------------------<----
この( )の部分はプライマーに占領されているか(プライマーは普通過剰に入れるので)、環状になっていて同一鎖のプライマーの部分の5’が占領しているか。通常使うPCR酵素にそういうのを引っ剥がして伸張する活性がない。

ただしプライマーなどがうまくアニーリングできなかったものも存在する可能性は0ではない。しかしそうやってできた直鎖のDNAはトランスフォーメーション活性が非常にひくいし、そういう分子が過剰に増えないようにサイクル数も絞ったプロトコールになっているはず。

(無題) 削除/引用
No.10739-18 - 2022/09/02 (金) 21:16:15 - ネズ
すみません、二本鎖のモデルがおかしくなってしまいました。
1つ目のモデルはこんな感じです。
----->----------------------------( )
( )-----------------------------<----
カッコは空欄と思ってください。つまり5'突出の状態。

2つ目のモデルは
----->---------------------------------
----------------------------------<----
fill-inされてblunt endになっている。

よろしくおねがいします。

(無題) 削除/引用
No.10739-17 - 2022/09/02 (金) 21:11:47 - ネズ
横からの質問ですみません、QuickChangeの原理について気になることがあり、詳しい方に教えていただきたいです。

momoさんが
> 2つ目のコメントについては、リニアなポリメラーゼ反応の産物は一本鎖で、それらがアニールして二本鎖になるのだと言いたいのだと思います。

とおっしゃっているとおりなのだとすると、サイクル反応で生じる二本鎖(アニールしたもの)は以下のようになると想定しているのだと思います。
---->-------------------------
--------------------------<----
だからこそ合成された配列内にはプライマーがアニールする配列がないくてPCRにならないと。
しかし、上記の2本鎖はポリメレースによってfill-inされて以下のようにならないでしょうか?
---->------------------------------
-------------------------------<----
そうすると、合成された配列にプライマーがアニールできるようになってしまうと思いました。つまり、QuichChangeのサイクル反応の過程でPCRが走り始めてしまうように思ったのです。考え方が間違っているでしょうか?

どなたか教えて下さい。
よろしくおねがいします。

(無題) 削除/引用
No.10739-16 - 2022/09/02 (金) 14:15:19 - 774R
>inverse PCRという言葉自体は広く認知されている(よね?)ので
大手メーカーも応用PCRでinverse PCRという手法があるよ
と紹介している以上
厳密にPCRじゃないからinverse反応と呼ぶ!
みたいな頑固にならないでも


もちろん、inverse PCR自体は単にプライマーの設定位置が通常と違って、プラスミド全周をぐるっと増幅するだけでPCRであることに違いはありません。
ですが、トピ主の質問は、QuikChangeが想定されるので、その場合、inverse PCRですらないわけです。

(無題) 削除/引用
No.10739-15 - 2022/09/02 (金) 13:21:09 - momo
トピ主さんの追加情報を待てば解決することはわかってはいるのですが、余計なことを書いてしまいます。
元トピにある教授のコメント「それはPCRではない」と「増幅されたDNAも二本鎖にならない」は、QuikChangeを想定すればいずれもぴったりフィットしますよね。東洋紡のキットで使われている反応(これは当然PCRで、それについてはどなたも異論はないと思います)では説明がつかない。
2つ目のコメントについては、リニアなポリメラーゼ反応の産物は一本鎖で、それらがアニールして二本鎖になるのだと言いたいのだと思います。

(無題) 削除/引用
No.10739-14 - 2022/09/02 (金) 12:43:08 - おお
>[Re:13] AAさんは書きました :
> 以前、サイクルシークエンスの反応をPCRだと思いこんでいた学生がいました。
> (サーマルサイクラーを使って上げ下げを繰り返すプログラムであればみんなPCRという認識だったそうです)
>
Polymerase cycle reaction

とか、、、上手いこといえばいいわけではないか、、、

(無題) 削除/引用
No.10739-13 - 2022/09/02 (金) 12:14:36 - AA
以前、サイクルシークエンスの反応をPCRだと思いこんでいた学生がいました。
(サーマルサイクラーを使って上げ下げを繰り返すプログラムであればみんなPCRという認識だったそうです)

それで実験がうまくいかないとか、そういうことはないのですし、極論では揚げ足取りの一種のように感じられるかも知れませんが、教員という立場だと一応ひとこと入れたくなったのかもしれませんね。

ちなみにinversePCRの産物ですが、15bpくらいの十分なオーバーラップ部分があればライゲーション試薬なしでPCR産物をそのまま形質転換しても目的のプラスミドが得られます。("オーバーラップPCR"で検索するとタカラのHPに技術情報があります)
点変異を入れたり、プラスミドから不要なエレメントや制限酵素配列を除去するのに便利なのでよく使っています。

(無題) 削除/引用
No.10739-12 - 2022/09/02 (金) 11:07:47 - 東洋紡のとかは
東洋紡の変異導入キットではinverse PCRからライゲーションしているので、私はQuickchangeとは別の方法として捉えています。人によって解釈が違うのですね。
ttps://lifescience.toyobo.co.jp/detail/detail.php?product_detail_id=1

(無題) 削除/引用
No.10739-11 - 2022/09/02 (金) 08:19:36 - momo
まあ、元の質問が
>厳密にどうなのでしょうか?
ですからね。

(無題) 削除/引用
No.10739-10 - 2022/09/02 (金) 02:19:10 - inverse
思っていたことは既に書かれた感はあるけど

inverse PCRという言葉自体は広く認知されている(よね?)ので
大手メーカーも応用PCRでinverse PCRという手法があるよ
と紹介している以上
厳密にPCRじゃないからinverse反応と呼ぶ!
みたいな頑固にならないでも

原理理解した上なら
この変異入れたいからinversePCR使いました。
結果うまく欲しいものが作れました。
でいいんじゃない。

PCRのCRに増幅の意味が含まれてるから
「PCRで増幅した」という表現を使ってはいけない
というもんでもないだろうし。

(無題) 削除/引用
No.10739-9 - 2022/09/01 (木) 16:25:57 - momo
追加です。
QuikChangeなどはむしろnon-PCR(だからエラーが少ない)を謳っていました。

(無題) 削除/引用
No.10739-8 - 2022/09/01 (木) 16:24:56 - zam
言葉について。

"PCR" (polymerase chain reaction) はその名の通り、連鎖反応によってポリメラーゼ反応物を指数関数的に増幅させる方法論です。従来の"polymerase reaction"との決定的な違いは「指数関数的増幅」にあると言えます。
ですから、線形的に増幅する方法論は、指数関数的増幅ではないのですから、本来の意味からすれば"PCR"と呼ぶことはできないはずです。
したがって、他の方もご指摘の通り、たとえばQuickChangeは指数関数的増幅ではないのですから"PCR"とは呼べません。

さて、言葉は変化するものでして、線形的増幅か指数関数的増幅かを問わず、耐熱性ポリメラーゼを使って、サーマルサイクラーで変性、アニーリング、伸長のステップを繰り返してDNA断片を増幅する方法論のことを総じて"PCR"と呼ばれている向きも一部にはあるようです。
線形的増幅を「PCR」と呼ぶかどうかは、結局は科学コミュニティー内の受容の程度によるのではないでしょうか。
私は線形的増幅を"PCR"とは呼びませんが。
なお、種々のシームレスクローニングで行われているように、プライマーの配列や位置を工夫し、指数関数的に増幅させる方法論ならば、本来の意味での"PCR"で間違いありません。
トピ主さんの増幅様式が分からないので、それが"PCR"かどうかは現時点では判別できませんが、
> この時にPlasmidをぐるっと一周させるようなPCRを行い
ということですので、たぶん"PCR"でよいのではないでしょうか。

"Inverse PCR"の用語の初出は1988年の論文だったと思いますが、ゲノム上の既知領域に隣接する5'側上流の未知領域や3'側下流の未知領域を解析するための方法論に対する名付けです。
鋳型DNAを環状化し、未知領域の両側を既知領域で挟み込む形にした上でPCRを行います。これが概念上、「通常のPCRに対して反対方向にPCRを行う」イメージなので"inverted PCR"とか"inverse PCR"と名付けられました。
もちろん実際の生化学的反応はinverseではあり得ません。あくまで、元のゲノム上の位置関係から観てinverseであるということです。
ところが、その後、環状DNAを鋳型として、GOI(CDS, ORF, insert, etc.)に対するベクター側の増幅をも"inverse PCR"と一部で呼ばれるようになりました。
こう呼ばれるようになってしまった理由は分かりませんが、ひょっとしたらGOIに対して"inverse"ということなのではないかと推測します。
こちらも、"inverse PCR"と呼ぶかどうかは、コミュニティーの受容度合いによるのではないでしょうか。
私は"inverse PCR"と聞くとどうしても上述したゲノム解析のことをイメージしてしまうので、違和感があります。私が古い人間だからかもしれませんね。

(無題) 削除/引用
No.10739-7 - 2022/09/01 (木) 16:24:07 - momo
おお様、
QuikChangeタイプのキットでPCRと表記しているものがありますか?

(無題) 削除/引用
No.10739-6 - 2022/09/01 (木) 16:18:55 - おお
PCRの定義をどうするのかにもよるでしょうけど、変異を導入する部分をオーバーラップさせたプライマーを設定した場合、例えばかたほうをFWとしてこのプライマーから伸長するとFWのお尻(5’)の手前で止まってしまう(鎖交換ができない)。したがってもう一方のオーバーラップしたプライマーRVの配列まで届かない。したがってFWで新しくPCR酵素で合成されたDNA鎖は、RVがアニールできないので通常起こるPCRの反応は起こらない(ただし、商品説明などでPCRと書いてたりもするが、決して2倍、2倍と増えるわけでもない。直線的増幅になる)。このときできるDNAはニックの入った環状になる。

ただしいろいろな変異導入の仕方がPCR酵素ベースでデザインされているので、通常のPCR反応を利用するものもあるし、メーカーもPCRと書いてたりするし(わざわざ違う言葉を導入しても混乱すると思ったのか)。定義を曖昧にしたままPCRだ、そうでないの議論は不毛のように思えるがどうでしょう。

まあとにかく、原理を理解するように努めて、ついでだからよのなかにでまわっている方法を色々見てみればいいのでは。

(無題) 削除/引用
No.10739-5 - 2022/09/01 (木) 16:00:39 - momo
chain reactionと呼ばれるためには、前のサイクルの産物が次のサイクルの鋳型となる必要がありますので、2つのプライマーがオーバーラップしたセンス・アンチセンスの関係にあるならば、774Rさんが仰ってるようにその反応はPCRではありません。

(無題) 削除/引用
No.10739-4 - 2022/09/01 (木) 15:24:24 - ほぼ
まぎれもなく PCR です (もちろん inverse PCRで間違いありません)。
増幅するのがプラスミドの短い領域か長い領域かの違いによって名称が変わるという主張は、おそらく原理を正確に理解していない方ではないでしょうか。
実験の原理を正確に理解していない教授というのは、少なからず存在します。
表向きは逆らわない方がいいかもしれませんが、内心では真実を押さえておかれればいいと思います。

(無題) 削除/引用
No.10739-3 - 2022/08/31 (水) 18:52:09 - toto
私もそれをinversePCRと呼んで変異を入れるのに使ってますが、2本鎖にもちろんなりますよ。overlapする領域を入れてゲルで切り出してそれ自身でNEBuilderしてます。昔は変異入れるのも大変でしたが今ではすごく簡単になりました。

(無題) 削除/引用
No.10739-2 - 2022/08/31 (水) 18:14:06 - 774R
もしかしてQuikChangeのことだとしたら、合成された鎖が次の合成の鋳型にはならないのでPCRではないです。PCR装置と耐熱性ポリメラーゼを利用して相補鎖合成をし、プライマー領域のオーバーラップを利用して環状化する仕組みです。

Inverse PCRを用いたpoint mutaion Plasmidの作製 削除/引用
No.10739-1 - 2022/08/31 (水) 17:04:46 - パワハラされたら直に訴えます
Inverse PCRを用いたpoint mutaion Plasmidの作製についてお聞きしたいです。
ある遺伝子Xの発現Plasmidを持っております。
そのPlasmidにpoint mutationを加えたいと考えています。
この時にPlasmidをぐるっと一周させるようなPCRを行い、変異を導入していました(私の認識ではこれをInverse PCRと呼ぶと思っていますがあっていますか?)。
この際に、教授からそれはPCRではないと言われましたが、厳密にどうなのでしょうか?
増幅されたDNAも二本鎖にならないと言われました。
しかし、どうも腑に落ちません。
このようなPCRでは二本鎖DNAにならないのでしょうか?

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