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長鎖の相同組み換えによる大腸菌のゲノム変換 トピック削除
No.3939-TOPIC - 2015/03/12 (木) 22:19:16 - aaabbb0312
大腸菌に遺伝子カセットを組み込みたいと計画しております。

具体的には組み込むカセットは3 kbほど、両端に1 kb程大腸菌のゲノムDNAを付けて、pKDを入れた大腸菌に導入して相同組み換えを行いたいと思っております。

対応する染色体の距離もほぼ5 kbなので、長さ的にはカセットと対応してると思っています。

このような計画を立てていますが、可能かどうかをお聞きいたしたいです。よろしくお願いいたします。

また、可能だとしてですが、効率はどれくらいでしょうか?薬剤耐性でのセレクションが出来ないので多分PCRでのスクリーニングになると思うので、お教え願いたいです。
 
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(無題) 削除/引用
No.3939-5 - 2015/03/14 (土) 11:41:49 - mon
> 組み換え領域の外側と組み換えカセット内部にプライマーを設計し、PCRで確認をする計画
相同組換えに使用する領域外までクローン化して、プライマーの可否(PCRの条件)を念のため検討した方が良いです(特に今回はPCR産物が1kb以上となるので)。

また、DH10B株だったかな?ゲノムのある大きな領域が2コピーあるそうですので、その株でその領域を標的にしている場合は注意してください(それでハマった事があります)。いくつかの株のゲノム配列はDBにありますので、予め調べた方が良いです。

(無題) 削除/引用
No.3939-4 - 2015/03/13 (金) 23:35:01 - 中年
組換え体の増殖が野生株に比べてそれほど遜色がないなら、もし効率が1/10,000以下だったとしても、PCRでバンドが出ることを指標にsib selectionすることで組換え体のクローンを単離することはできますよね。

(無題) 削除/引用
No.3939-3 - 2015/03/13 (金) 22:06:02 - aaabbb0312
ご返事ありがとうございます。

論文はいくつか調べましたが、どれも100bpほどの相同組み換え領域で、そこでこのような質問をさせていただきました。

それらの論文では、おっしゃられているように組み換え酵素を用いており、本計画でも組み換え酵素を含んだプラスミド(いくつかの論文でプラスミドが紹介されており、その一つとしてここではpKDというプラスミドを候補としてあげさせていただきました。説明が足りずすみません。)を大腸菌に導入したうえで、組み込みたいカセットを含むプラスミドを形質転換する計画でした。プラスミド自体に薬剤耐性遺伝子はありますが、温度感受性oriも検討して見ます。

組み換え領域の外側と組み換えカセット内部にプライマーを設計し、PCRで確認をする計画でしたが、やはり効率に問題がありそうですし、薬剤耐性遺伝子を検討してみます。

REDシステムも調べてみます。

ありがとうございます。

(無題) 削除/引用
No.3939-2 - 2015/03/13 (金) 10:49:48 - mon
1kbという長い相同配列を用いた組み換えは経験がないですが、実験計画に懸念がありますので、いくつか質問があります。
Q1.先例となる複数の論文が出ていますが、比較検討したのでしょうか?
Q2.pKDが大腸菌に入る確率がとても低いことを考慮していますか(pUC等の形質転換効率を考えると分かりますよね)。考慮していないならば、pKDを保持した大腸菌を最初に選抜しますか?
なぜ、このような質問をするかというと、もし、PCRスクリーニング出来るくらいの効率(1/100以上?)なら、pKDにいろいろ組み込んだコンストラクト自体が不安定で調製(単離)できない可能性があるためです。
Q3.pKDとはどのような構成のplasmidでしょうか?
薬剤耐性遺伝子と温度感受性oriがあれば、pKDを保持した大腸菌を選抜し、その後組み換えが成功したクローンから、pKDを容易に除去出来ます。
Q4.薬剤耐性遺伝子は使わずPCRでのスクリーニングと書いていますが、組み換わった大腸菌が優先的に増殖する仕組みはあるのでしょうか?これもスクリーニング効率を上げるための重要です。
Q5.ランダムに組み込まれた配列でないことを確認するための方法は考えていますでしょうか?「PCRでスクリーニング」というのがそれに該当するのでしょうか?
クローン化DNAを鋳型にして失敗しないPCR条件(ポジコン)は決定していますか(ぶつっけ本番だと、PCRが成功しない=目的クローンを同定できない可能性があるため)

経験があるのは、相同組み換え領域は(50bp~)100bp程で薬剤耐性遺伝子を利用した方法で導入したDNAはplamidではなく、直鎖状DNA(PCR産物も含む)でした。
(1)薬剤耐性遺伝子をpolycistronicに組み込んで組み換わった大腸菌が目的遺伝子の発現と同時に薬剤耐性になるようにするか、(2)lox66,lox77等で挟んだ薬剤耐性遺伝子発現ユニットも組み込んで選抜後、薬剤耐性遺伝子と温度感受性oriとCre発現ユニットを持ったplasmidで、薬剤耐性遺伝子発現ユニットのみを欠失させる(FLPでも可能)、方法が確実です。(2)の方法なら残るのは組み換え配列の30bpほどです。また二度目の組み換えはほとんど起こりませんので、繰り返し他の領域を標的にできます。
なお、(1)(2)の場合、20クローンほど調べれば目的クローンが単離できました。
薬剤耐性遺伝子と条件致死遺伝子(さらには誘導発現型Cre)を組み込んでおくとよりスクリーニング効率が上がると思います。
なお、REDシステム(組み換え酵素)を併用すると非常に効率が良いそうです。どこかのメーカーにkitが売っていたような?

長鎖の相同組み換えによる大腸菌のゲノム変換 削除/引用
No.3939-1 - 2015/03/12 (木) 22:19:16 - aaabbb0312
大腸菌に遺伝子カセットを組み込みたいと計画しております。

具体的には組み込むカセットは3 kbほど、両端に1 kb程大腸菌のゲノムDNAを付けて、pKDを入れた大腸菌に導入して相同組み換えを行いたいと思っております。

対応する染色体の距離もほぼ5 kbなので、長さ的にはカセットと対応してると思っています。

このような計画を立てていますが、可能かどうかをお聞きいたしたいです。よろしくお願いいたします。

また、可能だとしてですが、効率はどれくらいでしょうか?薬剤耐性でのセレクションが出来ないので多分PCRでのスクリーニングになると思うので、お教え願いたいです。

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