Bio Technical フォーラム

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ライゲーションが上手くいかない トピック削除
No.4288-TOPIC - 2015/07/22 (水) 16:09:20 - tora
いつもお世話になっています。
今回はライゲーションが上手くいかない理由について皆様の知恵をお貸しいただきたいです。長文になりますがよろしくお願いします。

今、タンパク発現を目的として遺伝子のクローニングを行っています。
現在、制限酵素サイトつき(EcoR I,Sal I)の目的遺伝子をpGEM T-easyベクターにクローニングするところまでは完了しました。
次にそのプラスミドから制限酵素を用いて目的遺伝子を切り出し、発現ベクターであるpGEX-6P-1に挿入し、DH5αに形質転換しようとしているのですが、全くコロニーが生えてきません。ポジコンではコロニーは生えてきますし、未切断pGEX-6P-1の空ベクターを形質転換したものでもコロニーは生えてきます。
インサートサイズは約1400bpで、ベクターサイズは約5000bpです。
インサート、ベクターともに上記の制限酵素で37℃、1時間反応させ、電気泳動しバンドを回収しています。この際、制限酵素の不活化処理は行っておりません。
回収したバンドの濃度は問題なく(それぞれ50ng/µl以上)、TE bufferに溶解してあります。
回収したサンプルに、takara T4 DNA Ligaseを用いて、ライゲーションを行っています。ライゲーション反応は16℃、4時間、o/nと4℃、o/nで行い、
ベクター:インサートは1:1、1:3、1:5、1:8で行いましたが、どれもコロニーは生えてきませんでした。
ポジコンや空ベクターでコロニーが形成されているので、DH5αの形質転換能に問題はないと考えており、ライゲーションが上手くいっていないのが原因と考えております。
なにか原因を思いつく方は些細なことでもかまいませんので教えてください。
現在、私は制限酵素のエンドヌクレアーゼが影響し、突出末端の削り込みが起こっているのではと考え、制限酵素処理時間を検討して行っている最中です。
 
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No.4288-33 - 2015/07/23 (木) 14:42:06 - ぺーぺー
返信ありがとうございます。

私もやはり、最初のクローンが予測と違うとか、設計に誤りがあったとかが疑わしいと思います。シークエンスの結果があるのであれば、手を動かす前にそのデータをしっかり解釈することをお勧めします。特に生データでEcoRIとSalIが予想通り(欠いてもいないし、考えていないところに存在もしない)事を確認することが肝要かと思います。そのためのソフトウェアが無ければApE(A plasmid Editor)が最低限の機能しかありませんが、使いやすいと思います。

色々、混乱されてると思いますし、一度落ち着いて消化されると良いかと思います。このレスに返信は不要です

(無題) 削除/引用
No.4288-32 - 2015/07/23 (木) 14:28:26 - tora
お答えするのを忘れていました。
pGEMに入れる段階ではTAクローニングで行いました。
ペーペーさんや他の方もおっしゃっているように、制限酵素でのインサートの切り出しがうまくいっていない可能性があるので、今度はPCRで増幅したインサートを、制限酵素処理してライゲーション、形質転換をやっていこうと考えています。

(無題) 削除/引用
No.4288-31 - 2015/07/23 (木) 14:21:47 - ぺーぺー
TAクローニングかどうかだけ教えてください。気になるから。

(無題) 削除/引用
No.4288-30 - 2015/07/23 (木) 14:19:48 - tora
皆さん様様なご意見ありがとうございます。
とりあえずいくつか工夫してやっていこうと思います。
結果についてはまた報告しようと思います。

(無題) 削除/引用
No.4288-29 - 2015/07/23 (木) 14:15:41 - ぺーぺー
私はpGEM-TベクターをTAクローニングでしか使った事がないので詳しくないのですが、クローニングというのはTAクローニングのことですか?

おおさんが指摘されているように、付加した配列のエラーでトラブルがおきる可能性があります。例えばですが付加したSalIとベクター側のSalIが、インサートの両端に位置しており、EcoRIで消化されなくても目的の大きさのバンドが出現してろくにインサートにならなかった……とか。それでも、一個もコロニーが出ないのは、直感的に不自然ですが。

(無題) 削除/引用
No.4288-28 - 2015/07/23 (木) 14:05:04 - ぺーぺー
いろいろアドバイスがありますが、片っ端から手をつける前に出来るだけ問題を切り分けた方が良いと思いますよ。

ところで、ちょっと思ったことがあります。シークエンスが二度手間になるかもですが、最初にPCR産物をインサートにライゲーションして同じ制限酵素で切り出してインサートにするのであれば、最初のクローニングにつかったインサートを直接使ってみるのもひとつかもしれませんよ。

(無題) 削除/引用
No.4288-27 - 2015/07/23 (木) 03:05:12 - おお
>pGEM T-easyベクターにクローニングするところまでは完了しました。

できたプラスミドの配列は読んでみましたか?ちょうどジャンクションにアクシデンタルにサイトができてたりして。

(無題) 削除/引用
No.4288-26 - 2015/07/23 (木) 00:30:18 - tora
APさん
UV被曝については工夫してやってみようと思います。ご意見ありがとうございました。

monさん
ご意見ありがとうございます。
培養条件についても検討していきたいと思います。

おおさん
インサートDNAの関係でEcoR IとSal Iを使っていましたが、別の制限酵素についても考えてみようと思います。ご意見ありがとうございました。

(無題) 削除/引用
No.4288-25 - 2015/07/22 (水) 22:50:24 - おお
EcoRI/SalI でしか挿入できないの? なんだかわからないけど入らないということはたまにあって、違う酵素の組み合わせとかPlan B的なものも用意しておくといいことがある。場合によっては、挿入してからフレーム合わせのために一か所制限酵素で切ってクレノーなどでfill inしてself ligationさせたりとか。EcoRIより外側の酵素を使っていれておいて、出来上がったものからEcoRIで余分なものを抜くとか。

(無題) 削除/引用
No.4288-24 - 2015/07/22 (水) 21:29:23 - mon
pGEM T-easyベクターへのクローン化は成功しているので、サブクローニングの手技というより、目的タンパクの漏洩発現が大腸菌に毒なのかもしれませんね。
もし、これが原因なら、1% Glucose入り寒天培地を使う、室温(18~25℃)で培養する、菌株を変える等で、コロニーが取れるかも。

(無題) 削除/引用
No.4288-23 - 2015/07/22 (水) 20:27:53 - AP
全く当てないようにしろというのが私の意見です。

照射量に応じて効率はどんどん下がります。短時間でも、長波長UVでも、影響はゼロではありません。チョー楽勝でコロニーが何千もでるような実験であれば、UVによって一桁、二桁効率が落ちても、あたりのコロニーが一個も拾えないということはないでしょう。でも、そうじゃないことのほうが多いので、わざわざ効率を落とすようなことは最初からするべきじゃありません。

UVでバンド位置を観察するレーンと切り出し用のレーンを分けて、切り離すとかアルミフォイルで覆うとかして、切り出し用のレーンにはUVを全く当てない。ナイフでバンド位置の印だけつけて、実際の切り出しは普通の照明下で行なう、など。過去ログに多くのディスカッションがあります。

(無題) 削除/引用
No.4288-22 - 2015/07/22 (水) 19:27:43 - tora
APさん
ご意見ありがとうございます。
UV被曝についてですが、どのくらいの時間であれば問題ないのでしょうか。自分ではなるべく早く回収しているつもりですが(だいたい20秒以内)、今まで時間を測って行ったことがないので、経験則的なものがあればお願いします。

(無題) 削除/引用
No.4288-21 - 2015/07/22 (水) 19:12:15 - AP
>インサート、ベクターともに上記の制限酵素で37℃、1時間反応させ、電気泳動しバンドを回収しています
>現状では全くコロニーが生えてこないので、

コンストラクションがうまくいっていなくても、全く生えないということはなかなかないんですがね。プラスミドの切れ残りのコンタミとか、片方しか切れなかったプラスミドのセルフライゲーションとかでどうしてもバックグラウンドがはでるので。そういう場合に可能性の高い原因の第一はUV被爆です。

(無題) 削除/引用
No.4288-20 - 2015/07/22 (水) 18:51:17 - tora
daiさん
ご意見ありがとうございます。
今ある材料でなるべくお金をかけずに行いたいので、とりあえずは現在の方法で工夫しつつやっていこうと思います。

(無題) 削除/引用
No.4288-19 - 2015/07/22 (水) 18:35:54 - doi
in-fusionを使いなさい

(無題) 削除/引用
No.4288-18 - 2015/07/22 (水) 18:32:25 - tora
seventhさん
ご意見ありがとうございます。
おっしゃる通り制限酵素の認識部位はかなり近いですが、もし片方の制限酵素でしか切断できていなければ、セルフライゲーションが起こり、少なからずコロニーは生えてくるものだと考えています。現状では全くコロニーが生えてこないので、セルフライゲーションは起こっていないと考えていて、ベクターは切断できていると思います。私の解釈に間違いなどあればご指摘お願いします。

(無題) 削除/引用
No.4288-17 - 2015/07/22 (水) 18:27:20 - seventh
pGEX-6P-1が生のベクターなら認識部位が近すぎて同時切断できないような気がするのですが、そのへんは確認していますか?

(無題) 削除/引用
No.4288-16 - 2015/07/22 (水) 18:26:42 - tora
小言幸兵衛さん
ご意見ありがとうございます。
ポジコン、no cutのプラスミドともに、十分なコロニー数があるので、コンピテントセルの形質転換効率は問題ないと考えています。ポジコンについてはpGEM t-easy
キットに付属しているポジコン用のインサートとベクターをもちいて、形質転換を行い、200個ほどのコロニーが得られています。キットの説明書にもこれくらいのコロニーが出来ると書いてあるので問題ないと思います。空ベクターについても数え切れないほどのコロニーが出来ており問題ないはずです。

(無題) 削除/引用
No.4288-15 - 2015/07/22 (水) 18:08:13 - 小言幸兵衛
皆さんの質問に対する返答に清々しいほど定量性に関する情報が欠けているのですが、単なる効率不足である可能性は否定できるのでしょうか。

ポジコンなるものが、one-cutプラスミドの再環状化なら、EcoRI-SalI同士のライゲーションよりはかなり効率が良いはずです。no cutのプラスミドならなおのこと。

これらのポジコンを形質転換したものは、totalの形質転換体の数はどのくらいですか?「ポジコンや空ベクターでコロニーが形成されているので」とお書きになっていますが、この数が10〜100程度ならあまりに効率が低すぎる。10^8/ugのコンピテントセルを10ngのプラスミドで形質転換したら、100万かそれに準じる数の形質転換体が出てるはずですが、そうなっていますか?

セルスクレーパーでコンラージ棒の代用 削除/引用
No.4288-14 - 2015/07/22 (水) 17:50:17 - tora
ペーペーさん
コンピテントセルの形質転換効率は1.0×10の8乗です。

たていすさん
ポジコンではligaseに問題がないことを確認しています。
制限酵素サイトについてですが、確かにプライマーに付加してあります。
おっしゃる通りEcoR Iでしか切断できていないのかもしれません。
プラスミドから切り出したバンドとPCRで増幅したバンドのサイズを電気泳動で比較してみようと思います。ご意見ありがとうございます。

APさん
アドバイスありがとうございます。試してみます。

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