JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

CRISPR הקשורים חלבון Cpf1 יכול להיות מונחה על ידי CRNA RNA (CRRNA) שתוכנן במיוחד כדי לדבוק DNA כפול תקועים באתרים הרצוי, יצירת הקצוות דביקים. בהתבסס על מאפיין זה, תקן DNA הרכבה (C-Brick) הוקמה, ופרוטוקול המפרט את השימוש שלה מתואר כאן.

Abstract

CRISPR הקשורים חלבון Cpf1 cleaves פעמיים תקועים DNA תחת הדרכת CRISPR רנ"א (crRNA), יצירת הקצוות דביקים. בגלל זה מאפיין, Cpf1 שימש להקמת תקן הרכבה דנ"א בשם C-Brick, אשר יש את היתרון של אתרי הכרה ארוכה צלקות קצרות. על וקטור C- לבנים רגיל, ישנם ארבעה אתרי זיהוי Cpf1 - קידומת (T1 ו T2 אתרים) ואת הסיומת (T3 ו T4 אתרים) - צף חלקים DNA ביולוגי. המחשוף של אתרי T2 ו- T3 מייצר קצוות דביקים משלימים, המאפשרים הרכבה של חלקי DNA עם אתרי T2 ו- T3. בינתיים, צלקת קצרה "GGATCC" נוצר בין חלקים לאחר הרכבה. כמו פלסמיד החדש שנוצר שוב מכיל את ארבעת אתרי Cpf1 מחשוף, השיטה מאפשרת הרכבה איטרטיבי של חלקי ה- DNA, אשר דומה לאלה של תקנים BioBrick ו BglBrick. הליך המתאר את השימוש בתקן C-Brick להרכבת חלקי DNAמתואר כאן. תקן C-Brick יכול להיות בשימוש נרחב על ידי מדענים, בוגר סטודנטים לתואר ראשון, ואפילו חובבים.

Introduction

סטנדרטיזציה של חלקים ביולוגיים DNA חשוב לפיתוח של ביולוגיה סינתטית 1 . פיתוח של תהליך הרכבה דנ"א יכול להחליף עיצובים ניסיוניים אד הוק ולהסיר רבים של תוצאות בלתי צפויות המתעוררות במהלך הרכבה של רכיבים גנטיים לתוך מערכות גדולות. תקן ה- BioBrick (BBF RFC 10) היה אחד התקני ה- DNA הראשונים שהוצעו. הוא משתמש ברצף קידומת (המכיל EcoRI ו XBAI חיתוך אתרים) ואת רצף הסיומת (המכיל Spei ו PSTI חיתוך אתרים) 2 , 3 . כי XbaI ו SpeI יש משלים מלוכדת משלימים, BioBrick חלקים DNA שנחתכים עם XbaI ו SpeI ניתן לחבר יחד, יצירת BioBrick חדש להרכבה איטרטיבי נוסף.

פגמים מסוימים זוהו עם השימוש של תקן BioBrick 4 . לדוגמה, הוא מייצר צלקת 8-bpבין חלקי ה- DNA, אשר אינו מאפשר בניית חלבונים בתוך היתוך. חוץ מזה, ארבעה סוגי הנ"ל של אתרים 6-bp הגבלה יש להסיר את החלקים DNA, וזה מאוד לא נוח. תקן BglBrick הוקמה כדי לפתור את הבעיה הראשונה 5 . זה יוצר 6 "BP" GGATCT "צלקת, לייצר Gly-Ser ומאפשר היתוך של חלבונים מרובים או תחומים חלבון. IBrick פותחה כדי להתמודד עם הבעיה השנייה 6 . היא משתמשת endonucleases ביתית (HE) כי לזהות רצפים דנ"א ארוך. כמו אתרי זיהוי HE לעתים רחוקות קיימים רצפי DNA טבעי, תקן iBrick ניתן להשתמש לבנייה ישירה של חלקים iBrick ללא שינוי רצפי DNA שלהם. עם זאת, תקן iBrick משאיר צלקת bp 21 בין חלקי ה- DNA, אשר עשוי להיות הסיבה הפופולריות שלה.

בשנים האחרונות, מקובצים באופן קבוע חוזרים interinded קצר palindromic (CRISיחסי ציבור) מערכת פיתחה במהירות 7 , 8 . בין CRISPR הקשורים (חלבונים) Cas, CAS9 endonuclease מ streptococcus pyogenes כיום בשימוש נרחב. זה בעיקר מציג הפסקות דנ"א כפול תקועים (DSBs) עם הקצוות קהה 9 .

בשנת 2015, ג 'אנג ו coworkers מאופיינים Cpf1 (CRISPR מ Prevotella ו Francisella 1) בפעם הראשונה. זה שייך בכיתה 2 סוג CRISPR-Cas המערכת היא CRNARNA CRNA (CRRNA) מונחה endonuclease 10 . שלא כמו Cas9, Cpf1 מציג DSB עם 4 או 5 nt 5 'overhang 10 . בהתבסס על מאפיין זה, Cpf1 שימש לפיתוח תקן הרכבה דנ"א, C-Brick 4 . על וקטור סטנדרטי בריק C, ארבעה Cpf1 אתרי היעד של T1 / T2 קידומת ו סיומות T3 / T4 צדי החלקים הביולוגיים; זה דומה תקן BioBrick. כמו מחשוף של T2 ו T3 אתרים עמ 'מייצרת קצוות דביקים משלימים, ניתן לבצע את הרכבה האיטרטיבית של חלקי ה- DNA תוך יצירת צלקת "GGATCC" בין החלקים. יש לציין, תקן C-Brick יש שני יתרונות עיקריים: זיהוי רצפים יעד ארוך לעזוב צלקות קצרות. 6 "BP" צלקת "GGATCC" שנוצר על ידי C- לבנים מקודד Gly-Ser, אשר מאפשר את בניית חלבונים היתוך. יתר על כן, תקן C- לבנים הוא גם תואם חלקית עם BglBrick ו BioBrick סטנדרטים.

Protocol

1. הכנת קרנה

  1. הכנת תבניות CRRNA
    1. Re-להשעות oligonucleotides הפרט ( טבלה 1 ) במים RNase חינם לריכוז של 10 מיקרומטר.
    2. הוסף 22.5 μL של oligonucleotide העליון גדיל (T7-F בטבלה 1 ), 22.5 μL של oligonucleotide גדיל התחתונה ( טבלה 1 ), ו 5 μL של חיץ 10x annealing כדי צינור 0.2 מ"ל PCR. ודא כי הנפח הכולל הוא 50 μL.
      הערה: שישה שונים oligonucleotides התחתונה התחתונה מוצגים בטבלה 1 , שכל אחד מהם יש לזווג בנפרד עם גדיל העליון T7-F. אותיות קטנות בטבלה 1 מייצגים את רצף להיות transcribed לתוך רצף המדריך של crRNA. חיץ 10x Taq PCR ניתן להשתמש במקום חיץ 10x annealing.
    3. מניחים את צינור PCR לתוך thermocycler.
    4. הפעל את תוכנית חישול: denaturation הראשונית ב 95 מעלות צלזיוס עבור5 דקות ולאחר מכן cooldown מ 95-20 מעלות צלזיוס, עם ירידה של 1 מעלות צלזיוס לדקה על thermocycler.
      הערה: מיד להשתמש דגימות עבור שלב 1.2.1.
  2. תמלול וטיהור של CRRNA
    1. הוסף 38 μL של מים ללא RNase, 8 μL של התבנית משלב 1.1.4, 20 μL של חיץ תמליל 5x T7, 20 μL של תערובת NTP (10 מיקרומטר), 4 μL של מעכב RNase רקומביננטי (RRI), ו 10 ΜL של פולימרז T7 RNA לצינור microcentrifuge 1.5 מ"ל. ודא כי נפח הכולל הוא 100 μL.
    2. שים את הצינור microcentrifuge ב 37 מעלות צלזיוס מים במשך הלילה (כ 16 שעות).
    3. השתמש ניקוי RNA ואת ערכת ריכוז לטהר את RNA transcript; בצע את הפרוטוקול של היצרן.
    4. לכמת את RNAs עם ספקטרופוטומטרים UV- ויזול לדלל את RNA לריכוז של 10 מיקרומטר. השתמש בדגימות מיד או לאחסן אותם ב -80 מעלות צלזיוס.
      הערה: רצף CRRNAS המפורטים בטבלה 2 .

2. בנייה של חלקי לבנים C ( כלומר, את ההוספה של חלקים ביולוגיים לתוך C- לבנים רגיל וקטור)

הערה: שלב זה כולל שלושה שלבי משנה. עבור חלקים ביולוגיים קצרים ( למשל, מקדמי וטרמינלים), עדיף להשתמש בשיטת PCR ישיר להכניס את החלקים הביולוגיים לתוך וקטור רגיל C- לבנים 4 . רצף וקטור כולו מוצג נתונים משלימים, ואת הקידומת ואת רצף הסיומת מוצג באיור 1 (שלב 2.1, להלן). עבור חלקים ביולוגיים אשר ניתן להשיג בקלות באמצעות PCR ( למשל, עם תבניות של DNA גנומי, פלסמידים, או דה novo מסונתז רצפי DNA), עדיף להשתמש בשיטת הרכבה חלקה להכניס את החלקים הביולוגיים לתוך וקטור רגיל C- לבנים (שלב 2.2 להלן). עבור חלקים אלה המתקבלים BioBrick ו BglBrick סטנדרטים, הגבלהעיכול בתיווך אנזים T4 דנ"א ligase בתיווך קשירת ניתן להשתמש כדי להכניס את החלקים הביולוגיים לתוך וקטור סטנדרטי לבנים C (שלב 2.3, להלן).

  1. בנייה באמצעות הגברה ישירה PCR
    1. עיצוב וסדר oligonucleotides עבור הגברה PCR.
      הערה: סוף 5'oligonucleotide מכיל את רצף של חלק ה- DNA, ו -3 'סוף של oligonucleotide מכיל רצף וקטור ( כלומר, "GGATCCACTAGTCTCTAGCTCG" ב -3' סוף של גדיל קדימה "GGATCCTTTCTCCTCTTTTTTG" בגדר הפוכה). או לא overhang או ~ 20-BP overhang יכול להיות מתוכנן בסוף 5'5'של oligonucleotide. דוגמאות ספציפיות ניתן למצוא במחקר קודם 4 .
    2. Re-להשעות oligonucleotides הפרט במים אולטרה טהור לריכוז של 10 מיקרומטר.
    3. הגדרת תגובות PCR על הקרח בצינור 0.2 מ"ל PCR: להוסיף 18 μL של מים אולטרה טהור, 25 μL של 2x Pחיץ CR, 1 μL של dNTPs (10 מיקרומטר), 2.5 μL כל אחד primers קדימה והופך (10 מיקרומטר) משלב 2.1.2, 0.5 μL של C- לבנים וקטור סטנדרטי (50 ng) כתבנית, ו 0.5 μL של פולימראז DNA גבוהה נאמנות. ודא כי הנפח הכולל הוא 50 μL.
    4. מניחים את הצינור ישירות thermocycler ולהתחיל את תוכנית thermocycler. השתמש דגימות מיד או להקפיא ולאחסן אותם ב -20 מעלות צלזיוס.
    5. תוכנית Thermocycler: מחזור אחד עבור 3 דקות ב 98 מעלות צלזיוס; שלושים מחזורים עבור 10 s ב 98 מעלות צלזיוס, 20 s ב 55 מעלות צלזיוס, ו 2 דקות ב 72 מעלות צלזיוס; ו מחזור אחד עבור 10 דקות ב 72 מעלות צלזיוס. שמור את המדגם ב 16 ° C.
    6. הוסף 9 μL של התערובת משלב 2.1.4 לצינור microcentrifuge 1.5 מ"ל.
    7. הוסף 1 μL של DpnI ו דגירה במשך שעה 1 באמבט מים 37 מעלות צלזיוס.
      הערה: אם פריימרים אין רצף חופפים, להוסיף 0.5 μL של t4 polynucleotide קינאז (PNK) ו 0.5 μL של ליגז DNA T4 ו דגירה באמבט מים 22 מעלות צלזיוס למשך 1 שעות. אחרת, אם פריימרים מכילים רצף 20 ~ n חופפים חופפים, ישירות להפוך את המוצרים שטופלו DpnI לתוך E. coli (DH10B) תאים מתאימים (שלב 2.4). המוצר PCR לינארי יהיה מעגלי על ידי מערכת רקומבינציה המארח.
    8. השתמש דגימות מיד או לאחסן אותם ב -20 מעלות צלזיוס.
  2. בנייה באמצעות הרכבה חלקה
    1. עיצוב וסדר oligonucleotides עבור הגברה PCR.
      הערה: 3-end של oligonucleotide מכיל את רצף המסוף של חלק ה- DNA, ואת 5'-end של oligonucleotide מכיל את הטרמינל של רצף וקטור ליניארי סטנדרטי ליניארי ( כלומר, "CTAGAAAGAGGAGAAAGGATCC" עבור 5 ' -הגדיל קדימה ו "CGAGCTAGAGACTAGTGGATCC" עבור 5'-end של גדיל הפוך). דוגמאות ספציפיות ניתן למצוא במחקר קודם 4 .
    2. להשעות מחדש את הפרטOligonucleotides Ual במים אולטרה טהור לריכוז של 10 מיקרומטר.
    3. הגדרת תגובות PCR על הקרח בצינור 0.2 מ"ל PCR: להוסיף 18 μL של מים אולטרה טהור, 25 μL של חיץ PCR 2x, 1 μL של dNTPs (10 מיקרומטר), 2.5 μL כל אחד primers קדימה לאחור (10 מיקרומטר ) משלב 2.2.2, 0.5 μL של תבנית (20-500 ng), ו 0.5 μL של פולימרז DNA גבוהה נאמנות. ודא כי הנפח הכולל הוא 50 μL.
    4. מניחים את הצינור ישירות thermocycler ולהפעיל את תוכנית thermocycler. השתמש דגימות מיד או להקפיא ולאחסן אותם ב -20 מעלות צלזיוס.
      הערה: הגדרת תוכנית thermocycler ל: מחזור אחד במשך 3 דקות ב 98 מעלות צלזיוס; 30 מחזורים עבור 10 s ב 98 מעלות צלזיוס, 20 s ב 55 מעלות צלזיוס (על פי הטמפרטורה חישול של פריימר), ו 1 דקות (על פי אורך של חלקים ביולוגיים) ב 72 מעלות צלזיוס; ו מחזור אחד עבור 10 דקות ב 72 מעלות צלזיוס. שמור את המדגם ב 16 ° C.
    5. לטהר את המוצר PCR באמצעות סינון PCRערכת טאם; בצע את הפרוטוקול של היצרן.
    6. לעכל את C- לבנים וקטור רגיל עם BamHI: להוסיף 34 μL של מים טהור במיוחד, 10 μL של פלסמיד (1 מיקרוגרם), 5 μL של חיץ 10x, ו 1 μL של BamHI לצינור microcentrifuge. דגירה של עד 2 שעות על 37 מעלות צלזיוס באמבט מים.
    7. לטהר את המוצר לעיל באמצעות ערכת ג 'ל ניקוי המערכת; בצע את הפרוטוקול של היצרן.
    8. הוספת 2 μL של וקטור לינארית (50 ng) משלב 2.2.7, 5 μL של שבר (200 ng) משלב 2.2.4, 2 μL של חיץ 5x חלקה חלקה, ו 1 μL של אנזים חלקה חלקה מן ערכת הרכבה חלקה כדי 1.5 מ"ל microcentrifuge tube.Ensure כי נפח כולל הוא 10 μL.
    9. מניחים את זה אמבטיה 37 מעלות צלזיוס מים למשך 30 דקות. השתמש דגימות מיד או להקפיא ולאחסן אותם ב -20 מעלות צלזיוס.
  3. בנייה באמצעות עיכול באנזים בתיווך עיכול ו T4 דנ"א ligase בתיווך קשירת.
    הערה: עבור חלקים אלה שהתקבלו מן BioBrick (שלב 2.3.4-2.3.7) ו BglBrick (שלב 2.3.1-2.3.3) סטנדרטים, הגבלת אנזים בתיווך עיכול T4 דנ"א ligase בתיווך קשירת ניתן להשתמש כדי להכניס את חלקים ביולוגיים לתוך וקטור סטנדרטי לבנים C.
    1. לעכל את חלקים BglBrick רגיל עם BamHI ו BglII: להוסיף 34 μL של מים טהור במיוחד, 10 μL של פלסמיד (2 מיקרוגרם), 5 μL של חיץ 10x 3, 0.5 μL של BamHI, ו 0.5 μL של BglII לצינור microcentrifuge. לדגור על 2 שעות אמבט מים 37 מעלות צלזיוס.
    2. הפעל 1% agarose ג'ל אלקטרופורזה לטהר את השבר באמצעות ערכת ג 'ל ניקוי המערכת.
    3. לקשר את השבר ואת וקטור רגיל לבנים C: להוסיף 2 μL של וקטור לינארית (50 ng) משלב 2.1.12 ו 6 μL של שבר (200 ng) משלב 2.3.3 ל 1.5 צינור microcentrifuge מ"ל. הוסף 1 μL של 10 x T4 DNA חיץ ligase ו 1 μL של ליגז DNA T4. לדגור על 2 שעות ב 22 ° C. השתמש דגימות מיד או freezדואר ולאחסן אותם ב -20 מעלות צלזיוס.
    4. לעכל את החלקים תקן BioBrick עם XbaI ו SpeI: להוסיף 34 μL של מים טהור במיוחד, 10 μL של פלסמיד (2 מיקרוגרם), 5 μL של חיץ 10x, 0.5 μL של XbaI, ו 0.5 μL של SpeI לצינור microcentrifuge. לדגור על 2 שעות אמבט מים 37 מעלות צלזיוס.
    5. לעכל את C- לבנים וקטור רגיל עם XBAI ו SpeI: להוסיף 34 μL של מים טהור במיוחד, 10 μL של פלסמיד (1 מיקרוגרם), 5 μL של חיץ 10x, 0.5 μL של XbaI, ו 0.5 μL של SpeI לצינור microcentrifuge . לדגור על 2 שעות אמבט מים 37 מעלות צלזיוס.
    6. הפעל 1% agarose ג'ל אלקטרופורזה לטהר את השבר משלב 2.3.4 ואת וקטור לינארי משלב 2.3.5 עם ערכת ג 'ל ניקוי המערכת; בעקבות פרוטוקול היצרן.
    7. לקשר את השבר ואת וקטור בריק C: להוסיף 2 μL של וקטור לינארית (50 ng) משלב 2.3.5 ו 6 μL של שבר (200 ng) משלב 2.3.4 ל 1.5 צינור microcentrifuge מ"ל. מוֹדָעָהD 1 μL של חיץ T4 DNA T4 D4 ו 1 μL של ליגז DNA T4. לדגור על 2 שעות ב 22 ° C. השתמש דגימות מיד או להקפיא ולאחסן אותם ב -20 מעלות צלזיוס.
  4. הוסף 10 μL של מוצרים משלב 2.1.8, 2.2.9, 2.3.3, או 2.3.7 עבור שינוי כימי לתוך התאים המוסמכים של E. coli (DH10B).
  5. איסוף מספר שיבוטים צינור 5 ל"ל Luria-Bertani נוזלי (LB) ו דגירה על 37 מעלות צלזיוס על שייקר (220 סל"ד) בן לילה.
  6. חלץ את הפלסמיד באמצעות ערכת הכנה פלסמיד; בצע את הפרוטוקול של היצרן.
  7. לזהות את שיבוטים הנכון על ידי סנגר רצף 11 .

3. C- לבנה האסיפה ( איור 2 )

  1. עיכול של וקטור C- לבנים עם Cpf1
    1. הוסף 22.5 μL של מים ללא RNase, 4 μL של חיץ 10x Cpf1, 10 μL של פלסמיד מ שלב 2.6 (1 מיקרוגרם), 0.5 μL של RRI, ו 1 &# 181; L של Cpf1 (5 מיקרומטר) לצינור microcentrifuge 1.5 מ"ל.
      הערה: Cpf1 ניתן לרכוש מסחרית או מטוהרים בעקבות הפרוטוקול במחקר קודם 4 .
    2. כדי להכניס קטע DNA זרים לתוך T1 ו T2 אתרים, להוסיף 1 μL של CRRNA-T2 (10 מיקרומטר) ו דגירה באמבט מים ב 37 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות. D 1 μL של CRRNA-T1 (10 מיקרומטר) ו Cpf1 (5 מיקרומטר) במשך 30 דקות נוספות.
      הערה: לחלופין, כדי להכניס קטע דנ"א זר לתוך T3 ו T4 אתרים, להוסיף 1 μL של CRRNA-T3 (10 מיקרומטר) ו דגירה באמבט מים ב 37 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות. הוסף 1 μL של CRRNA-T4 (10 מיקרומטר) במשך 30 דקות נוספות.
    3. הוסף 1 μL של phosphatase אלקליין thermosensitive ו דגירה הצינור באמבט מים 37 מעלות צלזיוס במשך עוד 1 ח.
    4. הפעל ג'ל אלקטרופורזה agarose ולטהר את וקטור באמצעות ערכת ג 'ל ניקוי המערכת. השתמש דגימות מיד או להקפיא ולאחסן אותם ב -20 מעלות צלזיוס.
  2. עיכול של קטע ה- DNA עם Cpf1
    1. הוסף 21.5 μL של מים ללא RNase, 4 μL של חיץ 10x Cpf1, 10 μL של פלסמיד משלב 2.6 (2 מיקרוגרם), 0.5 μL של RRI, ו 2 μL של Cpf1 (5 מיקרומטר) לצינור microcentrifuge 1.5 מ"ל.
    2. כדי להכניס קטע דנ"א זר לתוך T1 ו T2 אתרים, להוסיף 1 μL של CRRNA-T1 (10 מיקרומטר) ו 1 μL של CRRNA-T3 (10 מיקרומטר) ו דגירה באמבט מים ב 37 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות.
      הערה: לחלופין, להוסיף 1 μL של CRRNA-T2 (10 מיקרומטר) ו 1 μL של CRRNA-T4 (10 מיקרומטר) ו דגירה באמבט מים ב 37 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות.
    3. הפעל ג'ל אלקטרופורזה agarose ולטהר את השבר באמצעות ערכת ג 'ל ניקוי המערכת. השתמש דגימות מיד או להקפיא ולאחסן אותם ב -20 מעלות צלזיוס.
  3. הרכבה C- לבנים אימות נוסף
    1. לקשר את קטע ה- DNA זר C- לבנים וקטור: להוסיף 2 μL של וקטור linearized (50 ng) משלב 3.1.4 ו 6 μL של קטע ה- DNA (200 ng) משלב 3.2.3 ל 1.5 מ"ל microcentrifuge צינור. הוסף 1 μL של חיץ T4 דנ"א ליגז T4 ו 1 μL של ליגז DNA T4. לדגור על 2 שעות ב 22 ° C. השתמש דגימות מיד או להקפיא ולאחסן אותם ב -20 מעלות צלזיוס.
    2. הוסף 10 μL של מוצרי קשירת (שלב 3.3.1) עבור שינוי כימי לתוך E. קולי (DH10B) תאים מתאימים.
    3. הוסף מספר שיבוטים צינור 5 LL נוזלי LL ו דגירה לילה על שייקר ב 220 סל"ד ו 37 מעלות צלזיוס.
    4. חלץ את הפלסמיד באמצעות ערכת הכנה פלסמיד; בצע את הפרוטוקול של היצרן.
    5. זיהוי שיבוטים נכונים על ידי סנגר רצף 11 .
  4. בצע סיבוב חדש של הרכבה C- לבנים. נכון שיבוטים מ 3.3.4 שלב יכול לשמש חדש C- לבנה וקטור או חלק DNA עבור עוד איטרטיבי C- בריק הרכבה, בעקבות אותו פרוטוקול מ 3.1-3.3.
    הערה: T2 'ו- T3' sItes מתוכננים כמו גיבוי של T2 ו T3 אתרים ( איור 1 א ). עבור פלסמידים המתקבל משלב 2.3.7, רק T2 'ו T3' ניתן להשתמש עבור הרכבה C- לבנים רגיל.

תוצאות

פרוטוקול זה הוכיח את הרכבה של שלוש קלטות chromoprotein (cjBlue (BBa_K592011), eforRed (BBa_K592012), ו amilGFP (BBa_K592010)). ראשית, רצפי ההקלדה של שלושת הגנים והטרמינלים הנ"ל הושככו בנפרד לתוך וקטור סטנדרטי של C-Brick. חלקים דנ"א קצר, האמרגן ואת הטרמינטור, הוכנסו לתוך וקטור C- לבני?...

Discussion

פרוטוקול זה מתאר הליך עבור תקן ה- DNA הרכבה C-Brick. השלב החשוב ביותר בפרוטוקול זה הוא לינאריזציה של וקטור סטנדרטי לבנים; מחסור שלם של וקטור יכול להשפיע על שיעור ההצלחה. בנוסף, למרות Cpf1 בעיקר cleaves היעד רצפי DNA דפוס "18-23" מחשוף, מחשוף מדויק ליד שני בסיסים התגלה גם

Disclosures

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgements

אנו מודים שנחאי טולו ביוטק על סיוע טכני שלהם במהלך הפיתוח של תקן C לבנים. עבודה זו נתמכה על ידי מענקי תוכנית עדיפות אסטרטגית מחקר של האקדמיה הסינית למדעים (מענק מס 'XDB19040200).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Comercial OligonucleotideSangon Biotech
10x Taq PCR BufferTransgen#J40928
Ultra Pure Distilled WaterInvitrogen10977-015
5x RNA Transcription BufferThermo ScientificK0441
T7 RNA polymeraseThermo Scientific#EP0111
NTP mixtureSangon#ND0056
RRI (Recombinant RNase Inhibitor)Takara2313A
RNA Clean & Concentrator-5Zymo ResearchR1015
UV-Vis SpectrometerThermo ScientificNano-Drop 2000c
2x Phanta Max BufferVazymePB505PCR buffer
dNTPsTransgenAD101
Phanta Max Super-Fidelity DNA PolymeraseVazymeP505-d1
Ezmax for One-step CloningTolobio24303-1seamless assembly kit
5x Buffer for Ezmax One-step CloningTolobio32006
BamHINEB#R0136L
BamHI-HFNEB#R3136L
BglII NEB#R0144L
XbaINEB#R0145L
SpeINEB#R3133L
10x Buffer 3NEB#B7003S
10x CutSmart BufferNEBB7204S
10x T4 DNA ligase BufferTolobio32002
T4 PNKTolobio32206
T4 DNA ligaseTolobio32210
DpnINEB#R01762
SV Gel and PCR clean-up systemPromegaA9282
Plasmid Mini Kit IOmegaD6943-02plasmid preparation kit
thermosensitive alkaline phosphatase Thermo Scientific#EF0651FastAP
10x Cpf1 bufferTolobio32008
Cpf1Tolobio32105FnCpf1
thermocyclerApplied Biosystemsveriti 96 well
C-Brick standard vectorTolobio98101
E. coli [DH10B]Invitrogen18297010
Luria-Bertani media (tryptone)OxoidLP0042
Luria-Bertani media (yeast extract)OxoidLP0021
Luria-Bertani media (NaCl)Sangon BiotechB126BA0007

References

  1. Canton, B., Labno, A., Endy, D. Refinement and standardization of synthetic biological parts and devices. Nat Biotechnol. 26 (7), 787-793 (2008).
  2. Shetty, R. P., Endy, D., Knight, T. F. Engineering BioBrick vectors from BioBrick parts. J Biol Eng. 2, (2008).
  3. Knight, T. . Idempotent Vector Design for Standard Assembly of Biobricks. , 1-11 (2003).
  4. Li, S. Y., Zhao, G. P., Wang, J. C-Brick: A New Standard for Assembly of Biological Parts Using Cpf1. ACS Synth Biol. 5 (12), 1383-1388 (2016).
  5. Anderson, J. C., et al. BglBricks: A flexible standard for biological part assembly. J Biol Eng. 4 (1), (2010).
  6. Liu, J. K., Chen, W. H., Ren, S. X., Zhao, G. P., Wang, J. iBrick: a new standard for iterative assembly of biological parts with homing endonucleases. PLoS One. 9 (10), e110852 (2014).
  7. Hsu, P. D., Lander, E. S., Zhang, F. Development and applications of CRISPR-Cas9 for genome engineering. Cell. 157 (6), 1262-1278 (2014).
  8. Wright, A. V., Nunez, J. K., Doudna, J. A. Biology and Applications of CRISPR Systems: Harnessing Nature's Toolbox for Genome Engineering. Cell. 164 (1-2), 29-44 (2016).
  9. Jinek, M., et al. A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity. Science. 337 (6096), 816-821 (2012).
  10. Zetsche, B., et al. Cpf1 is a single RNA-guided endonuclease of a class 2 CRISPR-Cas system. Cell. 163 (3), 759-771 (2015).
  11. Sanger, F., Nicklen, S., Coulson, A. R. DNA sequencing with chain-terminating inhibitors. Proc Natl Acad Sci U S A. 74 (12), 5463-5467 (1977).
  12. Engler, C., Kandzia, R., Marillonnet, S. A one pot, one step, precision cloning method. PLoS One. 3 (11), e3647 (2008).
  13. Gibson, D. G., et al. Enzymatic assembly of DNA molecules up to several hundred kilobases. Nat Methods. 6 (5), 343-345 (2009).
  14. Casini, A., Storch, M., Baldwin, G. S., Ellis, T. Bricks and blueprints: methods and standards for DNA assembly. Nat Rev Mol Cell Biol. 16 (9), 568-576 (2015).
  15. Cameron, D. E., Bashor, C. J., Collins, J. J. A brief history of synthetic biology. Nat Rev Microbiol. 12 (5), 381-390 (2014).
  16. Keasling, J. D. Synthetic biology for synthetic chemistry. ACS Chem Biol. 3 (1), 64-76 (2008).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

124CRISPRCpf1C BrickDNA

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved