胚胎中細胞基因打靶方法
置換型設計物的制備
1.選擇靶基因的一個部分作為設計物的組成,還包括有靶基因的另一個部分作為Southern雜交探針,以鑒定細胞中是否已發生同源重組之用。
2.在質粒載體中構建一個克隆;neo基因能阻斷靶基因的表達,在neo的兩側保持保留同源區;在同源區外的置換型設計物中包含一個胸腺嘧啶激酶(TK)基因。
3.用限制性內切酶消化設計物DNA使成線形;設計物DNA線形化后,質粒DNA仍附于在TK基因上。如果設計物在基因組發生隨機插入中出現任何DNA序列丟失時,線性態有助于保持TK基因的活性。
4.用酚/氯仿抽提設計物DNA。
5.用加兩個體積的95%乙醇沉淀,微型離心機離心30秒,去上清,使沉淀物干燥到仍保持微濕潤狀態。
6.把沉淀物溶于100μl水中,檢測是否已被徹底消化,在凝膠電泳中測定DNA的濃度。
轉染設計物和ES細胞的選擇
7.把細胞培養在ES/LIF培養基中;每2~3天傳代細胞,把細胞接種到100mm凝膠培養皿上,每皿1~2×106細胞。
8.用胰蛋白酶/EDTA消化收集細胞達5×106~1×107;消化5分鐘,令細胞完全脫壁,用吸管吹打使分散成單細胞,加5ml ES培養液,用1ml電擊液重懸于同一管中。
9.加1 pmol消毒線性DNA。
10. 450V,250μF在4mm電擊小室中進行電擊;室溫中培養10分鐘。
11. 把ES細胞培養在ES培養液中,按1~2×106細胞/100mm凝膠培養皿上,培養24小時。
12. 更換入含有G418(2mg/ml終濃度)和GANC(2μM終濃度)的ES/LIF培養液中,進行篩選。
13. 繼續培養,每日更換一次ES/LIF培養液和加有G418(2mg/ml終濃度)及GANC(2μM終濃度),繼續篩選直到單個、分離的克隆出現為止(典型情況下,電擊后1周內出現);用一個高壓消毒過的吸管從培養皿中分離出單個克隆,置入35μl胰蛋白酶/EDTA液中消化5分鐘;反復吹打5次分散細胞,把細胞轉入鋪有凝膠和每孔含有1ml ES/LIF培養液24孔培養板中。
14. 培養至克隆出現,但細胞無分化(3~4天);半數細胞傳代鋪有凝膠24孔板中監視,把剩余的細胞加入到0.5ml凍存培養液中,-70℃過夜,次日轉入液氮中。
15. 監視ES細胞,在24孔培養板中培養至接近匯合(通常2~3天);在此階段中對防止ES細胞發生分化并非十分嚴格,在培養液中也可不加LIF,但在LIF存在情況下,利于對細胞的生長。
16. 加300μl消化緩沖液,轉入1.5μl微型離心管中,在55℃中培養過夜。
17. 加150μl飽和NaCl,強烈旋轉。加2體積的95%乙醇。有一些學者用兩體積的乙醇沉淀DNA但不加鹽。
18. 把DNA沉淀重懸入50μl水中,OD260吸收值測DNA濃度。
19. 消化10μg DNA,再加適當內切酶酶解。
20. 把消化的DNA走1%瓊脂糖凝膠電泳,把不同長度的DNA片段分離開,轉移到尼龍膜上,做Southern吸印轉移,選用從步驟1中的探針進行雜交,把無改變的靶基因,從已發生同源重組的靶基因中區分出來。
21. 篩選ES細胞,顯示有兩個近于相同強度的雜交片段;一個應為無改變的靶基因,另個應為發生同源重組的靶基因。如果兩個片段顯示呈現不同雜交強度,則細胞群可能不是克隆群。細胞凍存于液氮中。