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NEB特辑 | 一篇文章带你了解「内切酶」使用注意事项,快收藏!
商业化限制性内切酶的出现,使DNA测序的梦想得以实现。限制性内切酶的广泛应用,也成为生命科学迈向分子水平的另一个重要里程碑。
NEB始终坚持“Scientists for Scientists”理念,不断完善现有的限制性内切酶产品性能及其在新技术中的衍生应用。
作为限制性内切酶领域中 庞大并领先的研究团队,
NEB取得了「三个第一」:
第一个将重组酶商业化; 第一个研发出切刻内切酶; 第一个提供真正的限制性内切酶预混液。
在上一篇文章中,我们了解了NEB内切酶的优势:NEB特辑 | 内切酶,你值得用更好的!「内附惊喜活动」(点击文章了解更多),今天为大家带来NEB内切酶使用的注意事项,帮助大家更好地完成实验 1 PCR反应后的产物能直接做内切酶反应吗?!
通常,PCR反应后还要对产物进行酶切才能进行下一步工作。为了方便,可以将内切酶直接加到PCR反应产物中,而省略纯化PCR产物的步骤。
需要注意的是,聚合酶在内切酶切割DNA后仍有活性,并能改变切割的DNA片段末端,对后续的连接反应造成影响。含有限制性内切酶识别位点的引物在酶消化过程中有竞争抑制作用。在非最佳条件下进行酶切反应容易出现星号活性。
如果遇到上述问题,则需用乙醇沉淀,酚/氯仿抽提或离心柱纯化DNA。
2 切割寡核苷酸近末端位点应该注意什么问题?
为了解不同内切酶对识别位点以外最少保护碱基数目的要求,NEB采用了一系列含识别序列的短双链寡核苷酸作为酶切底物进行实验。
实验结果表明:通常在识别位点两端至少需要加上6个保护碱基,来确保酶切反应的进行。
保护碱基: 内切酶在识别序列以外还要求有一定数目的额外碱基,才能实现切割,特别是当识别序列靠近DNA序列的末端时,这些额外的碱基被称为保护碱基。
3 切割线性载体近末端位点应该注意什么问题?
“近末端碱基对数”指的是从识别位点到DNA末端的碱基对数,但并不包括最初切割位点处留下的单链突出碱基。
尚没有证据表明单链核苷酸能否提高切割效率,因此在设计PCR引物时应至少加上6个额外碱基。不同实验中的切割效率会有所不同,但变动范围一般不会超过10%。
4 切割超螺旋DNA应该注意什么问题?
内切酶对不同底物DNA的切割效率不同。若要完全切割超螺旋DNA,如pBR322、pUC19和pLITMUS等,所需酶量一般比切割线性 λDNA要多。通常在标准反应体系中切割超螺旋DNA所需的酶量是切割 λDNA 的3-5倍。
5 内切酶能切割单链DNA吗?
很早人们就知道,某些酶可以切开单链DNA。从内切酶和双链DNA相互作用的几何结构来看,在分子水平上,内切酶几乎不可能识别并切开单链DNA。而某些酶之所以可以切开单链DNA,很可能是因为这些酶识别了这些单链DNA上多个回文结构之间暂时形成的双链DNA。
因此,单链DNA的切割受很多因素的影响,包括:DNA上识别位点的数目、这些位点之间的距离、瞬时二聚体的稳定性(富含GC的底物要比富含AT的单链 DNA 底物切割效率高)以及在识别位点之外有多少个保护碱基等等。
6 什么是同裂酶?
识别序列相同的限制性内切酶即为同裂酶。第一个被发现的内切酶称之为原酶,后来发现的所有识别序列相同的内切酶都称为原酶的同裂酶。
下表列出了已经商品化内切酶的同裂酶,并特别指出了NEB可提供的同裂酶名称。
所有识别序列用碱基单字母表示,方向为5´→3´,切割位点用“/”标示。
括号中的数字表示非回文序列内切酶的切割位点,如GGTCTC(1/5)表示切割位点为: 5´ ...GGTCTCN/...3´ 3´ ...CCAGAGNNNNN/...5´
“^”表示同裂酶有不同的酶切位点(不完全同裂酶);
“⊗”表示目前此酶没有商品化。
不完全同裂酶(Neoschizomer)是同裂酶中的一部分,与原酶相比,虽然识别序列相同,但是切割位点不同。
就像AatII(识别序列为:GACGT↓C)和ZraI(识别序列为:GAC↓GTC)互为不完全同裂酶,而HpaII(识别序列为:C↓CGG)和MspI(识别序列为:C↓CGG)则为完全同裂酶(Isoschizomer)。
但这个类似概念延伸到甲基转移酶时并不适用,因为这种情况下酶间的差异无法轻易界定,且其特性也没有经过确切验证。
了解同裂酶的更多信息,请登陆REBASE.neb.com
7 内切酶实验中常见问题、原因和解决办法
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