質(zhì)粒,小小的身體,大大的能量,對奮戰(zhàn)在生物實驗室的科研人而言是熟悉的伙伴??茖W(xué)的車輪緩緩駛過,生化實驗室不能失去質(zhì)粒,正如西方不能失去耶路撒冷。

面對質(zhì)粒,不少科研人心中五味雜陳,幾家歡喜幾家愁,質(zhì)粒構(gòu)建表達成功皆大歡喜,構(gòu)建失敗輕則耽誤時間,重則影響畢業(yè)大計。

而有人則因構(gòu)建質(zhì)粒水平過于高超,讀博多年歸來,依然是替全課題組構(gòu)建質(zhì)粒的「工具人」,導(dǎo)師抓住一只羊使勁地薅羊毛,誓要讓其發(fā)光發(fā)熱到最后一分鐘。

來源:小紅書

質(zhì)粒構(gòu)建難題頻出,猶如玄學(xué)

學(xué)霸君看完之后,既同情該網(wǎng)友的困境,又暗暗佩服其構(gòu)建質(zhì)粒百發(fā)百中的能力。畢竟,質(zhì)粒構(gòu)建與表達是分子生物學(xué)的技術(shù)難題,被質(zhì)粒折磨得苦不堪言的人不在少數(shù)。

有人半夜輾轉(zhuǎn)難眠,為質(zhì)粒實驗苦心孤詣,好不容易克服了酶切濃度不夠、轉(zhuǎn)化失敗的困難,又面臨 PCR 之后的條帶暗淡無光的挑戰(zhàn)。

每一步都嚴格按照師兄給的步驟嚴格執(zhí)行,實驗結(jié)果卻顆粒無收。

來源:網(wǎng)絡(luò)

每一個不長菌的培養(yǎng)皿,每一支廢棄的離心管,見證了科研人在努力構(gòu)建質(zhì)粒時的茫然無措與心塞。

來源:圖蟲創(chuàng)意

來源:圖蟲創(chuàng)意

有人欲哭無淚,給別人構(gòu)建重組質(zhì)粒時百發(fā)百中,給自己構(gòu)建質(zhì)粒時,換了三個載體始終得不到想要的結(jié)果。幸運是有的,但不多,全部轉(zhuǎn)移給他人了。

來源:網(wǎng)絡(luò)

有人花費半年的時間構(gòu)建一個簡簡單單的質(zhì)粒,卻始終敲不開成功的大門,就在最后一次打算放棄時,隨便挑了三個菌落測序,意外地一次性成功。

踏破鐵鞋無覓處,得來全不費工夫,不得不說這是一門玄學(xué)。

來源:網(wǎng)絡(luò)

質(zhì)粒構(gòu)建和表達有絕招,細節(jié)必不可少

細節(jié)決定成敗,質(zhì)粒構(gòu)建、轉(zhuǎn)化、提取、鑒定、轉(zhuǎn)染、測定一條龍過程結(jié)束,嚴格貫徹「細節(jié)為先」尤為重要,方能提高實驗成功率。

首先,要熟悉目的質(zhì)粒的構(gòu)造和細節(jié),做到有的放矢。世界上有無數(shù)種質(zhì)粒, 天然存在的、人為改造的 …… 形態(tài)和功能數(shù)不勝數(shù),讓人眼花繚亂。

但質(zhì)粒就像好比人,再復(fù)雜的「人」都由「鼻子+眼睛+嘴巴+耳朵」構(gòu)成,換而言之,再復(fù)雜的質(zhì)粒都由「起始位點+啟動子+酶切位點+外源片段」等基本元件構(gòu)成。

學(xué)霸君在此推薦以下方法讓你先人一步掌握質(zhì)粒細節(jié):

1. 使用 Vector NTI 軟件,里面含有大量常見和經(jīng)典的質(zhì)粒圖譜,能夠?qū)|(zhì)粒圖譜了解更直觀。

2. 查找質(zhì)粒圖譜的網(wǎng)站,能夠?qū)|(zhì)粒的來源、構(gòu)造和功能充分掌握。

Addgene 網(wǎng)址:http://www.addgene.org/

來源:Addgene

  • Vector DB 網(wǎng)址:http://genome-www.stanford.edu/vectordb/vector.html

  • NCBI 網(wǎng)址:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/

  • 歐洲分子生物學(xué)實驗 EMBL:http://www.ebi.ac.uk/

其次,需要提醒的是,很多人的實驗止步于提純 DNA 這一步,使得前期工作付諸流水。通常,按得到質(zhì)粒 DNA 的量可將質(zhì)粒抽提方法和試劑盒分為小提,中提,大提。

做實驗嚴絲合縫地按照步驟執(zhí)行是嚴謹?shù)捏w現(xiàn),但是有時候也要在不違背主體原則下靈活地改變,例如,在提取質(zhì)粒時,根據(jù)菌液量、實驗?zāi)康牡刃枰?,靈活地選擇合適的提取方案,才能獲得濃度達標的 DNA,有效快速地推進實驗。

畢竟,DNA 濃度直接關(guān)系到酶切、酶連、轉(zhuǎn)化等一系列關(guān)鍵步驟,科研小伙伴不得不提起十二分精神。

來源:MCE 官網(wǎng)

此外,學(xué)霸君曾受轉(zhuǎn)化步驟困擾,涂菌后的培養(yǎng)皿比臉還干凈。經(jīng)驗豐富之后,才知道其中玄機滿滿。

  • 失敗原因:轉(zhuǎn)化后涂菌太少。

改進措施:將搖好的菌離心棄上清, 取沉淀的一半涂板,尤其是構(gòu)建質(zhì)粒時, 也可沉淀全部涂板。

  • 失敗原因:轉(zhuǎn)化后搖菌時間過短。

改進措施:適當增加搖菌時間,12-14 小時為佳。

  • 失敗原因:感受態(tài)失效或錯誤使用。

改進措施:切勿反復(fù)凍融,切勿劇烈振蕩。

  • 失敗原因:抗生素加的比例過多或過少, 長出雜菌。

改進措施:細心認真地確認抗生素的添加是否正確,設(shè)置對照組。

東風(fēng)借力,獲得令人安心的質(zhì)粒

質(zhì)粒構(gòu)建看似簡單,實則每一步暗含玄機,稍有不慎,連累整個實驗進程。之前有研究顯示,近 50% 的實驗室質(zhì)粒存在明顯的設(shè)計缺陷及序列錯誤。

東京醫(yī)科牙科大學(xué)某博士因錯誤的質(zhì)粒被撤銷了博士學(xué)位,還有人因質(zhì)粒使用不當被撤稿。這都是血淚教訓(xùn)!

來源:東京醫(yī)科牙科大學(xué)官網(wǎng),撤銷博士學(xué)位聲明

俗話說,他山之石,可以攻玉。除了自己努力構(gòu)建質(zhì)粒之外,學(xué)霸君在這里為大家推薦一個巧妙實用、事半功倍的方法,為方便迅捷地獲得目的質(zhì)粒保駕護航。

Addgene 是一個全球性的、非營利性的生物資源儲存庫,幫助科學(xué)家分享質(zhì)粒的優(yōu)質(zhì)平臺。它收藏了來自世界各地的 6109 個實驗室的 146411 個質(zhì)粒,其中包含 895 種即用型病毒載體和 214 種重組抗體。

重要的是,這些質(zhì)粒被來自 111 個國家的科學(xué)家們充分利用,已經(jīng)被請求使用 2128046 次。

來源:Addgene 官網(wǎng)

此外,該平臺還提供質(zhì)粒寄存服務(wù),當科學(xué)家發(fā)表研究論文時,他們可以將相關(guān)的質(zhì)粒寄存在 Addgene,由 Addgene 提供質(zhì)量控制、購買資質(zhì)審核,簽署合規(guī)性文件、產(chǎn)品運輸和記錄保存等服務(wù),免去了科研人互相聯(lián)系和郵寄質(zhì)粒的滯后性,將其從繁瑣的事務(wù)中解放出來。

這些被記錄到科學(xué)論文里的質(zhì)粒們遠渡重洋,走遍世界,為人類科研事業(yè)的進步增磚添瓦。

例如,在平臺上能看到基因編輯先驅(qū)之一張鋒院士實驗室的經(jīng)典質(zhì)粒,后面還貼上了文獻來源 — 在 Science 雜志發(fā)表的研究論文 Genome-Scale CRISPR-Cas9 Knockout Screening in Human Cells,令人一目了然,工作效率翻倍。

當然,這些質(zhì)粒的使用僅限學(xué)術(shù)機構(gòu)和非營利組織哦,小伙伴們在使用院士同款質(zhì)粒時,也要愛惜個人學(xué)術(shù)羽毛,不能隨意用其從事商業(yè)活動。

來源:Addgene 官網(wǎng)

來源:Addgene 官網(wǎng)

質(zhì)粒構(gòu)建非一朝一夕的功夫,還得仔細揣摩,愿小伙伴們構(gòu)建一個成功一個。大家還有什么經(jīng)驗要分享嗎?歡迎在留言區(qū)討論。

題圖來源:圖蟲創(chuàng)意

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