全长cDNA文库的构建—SMART技术
利用SMART技术构建烟草茎全长cDNA文库

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11 主要试剂 胶 回收试剂盒 和质粒提取试剂盒购 于博 日科技有 限公 司. r e Sr t .. 2 P m r c p 逆转录酶 , i i R ae ni t , fI,x N s I b o S E ,N P D 2 0 和 D 10 0 h ir i d T 、 L0 0 L50 分子标准等购 自大连宝生物公司( A A A , T K R ) 连
关键词 :烟草 ; ;S: A 文章编 号 :6 15 7 (0 2 0 -0 30 17 - 0 2 1 ) 10 5 -5 4
Co sr cin o b c o se I 1 e gh d) i r r t n tu t ft a c tm f l 1n t NA l a y wi S o o I. b h
k o n fn t ng n s h er ut s o a tecn t c dl r ys o db u l e r h q i m n f o iga dsre n n w c o e e.T s s h w t t h s u t b a u eq a f f e u r e t r ln e n g u i  ̄l h o r e i r hl id o t r e i e c n n c T技术 [ 的一种 以采收叶片为主的重要经济作物[ , 7 因此叶片是 主要的研究对象. ] 目前 , 对烟草茎提取物 质已有研究. 如王家隆 研究发现 , 烟草茎秆 含有极 为丰富的糖分、 白质 、 肪、 蛋 脂 无氮浸 出物等 营养物 质, 可以作为饲料 ; 岑小惜等 研究发现 , 烟草茎秆经浸渍法粗提取后含有石油醚、 乙醇、 苯、 丙酮 等成分 ,
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SMART技术红曲霉全长cDNA文库构建 【编者按】医药论文是科技论文的一种是用来进行医药科学研究和描述研究成果的论说性文章。
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SMART技术红曲霉全长cDNA文库构建 作者:朱碧云,高蓝,黄欣,李浩明 【摘要】目的构建红曲霉cDNA文库,为红曲霉功能基因的研究以及筛选、克隆红曲霉次生代谢产物合成途径相关基因奠定基础。
方法采用SMART(switching mechanism at 5 end of RNA transcript)技术构建红曲霉全长cDNA文库,经涂平板和酶切反应测定文库的克隆数、重组率,PCR测定插入片断的大小。
结果原始文库的库容为2.03 105,重组率达94%。
插入片段大小多在0.7~2.0 kb,平均大小在1 kb左右。
结论所构建文库的代表性和重组片段的序列完整性达到了用于目的基因的分离筛选和克隆表达的建库要求。
【关键词】红曲霉菌cDNA文库SMART Abstract:Objective Construction of Monascus cDNA Library provide foundations for the research of Monascus functional genes and screening,cloning genes related to the synthesis pathway of secondary metabolites in Monascus.Methods A cDNA library was constructed based on SMART system. The number of the clones and the recombination rate of the library were determined by plate coating and restrictive digestion,and the size of inserted fragment was determined by PCR. Results The primary library capacity was 2.03 105,average inserted fragment size was about 1 000 bp and the percentage of recombination were 94%. Conclusion The library met the requirement for cloning target genes and expressing target proteins. Key words: Monascus; cDNA Library; SMART 红曲霉菌(Monascus)是我国重要的微生物资源,其应用已有上千年的历史。
铁皮石斛均一化全长cDNA文库的构建与序列分析

铁皮石斛均一化全长cDNA文库的构建与序列分析目的:为了获得药用植物铁皮石斛功能基因的信息和筛选功能基因。
方法:以SMART(switching mechanism at 5′ end of RNA transcript)方式合成全长cDNA,结合DSN(duplex-specific nuclease)均一化技术,构建铁皮石斛茎组织的均一化全长cDNA 文库。
结果:该文库重组率为93.9%,文库滴度1.3×106 cfu·mL-1,插入片段平均大小1.5 kb 左右。
随机挑取163个阳性克隆进行单侧测序,通过生物信息学分析,获得150个单一序列,其中147个序列与相应的同源蛋白匹配,GO(gene ontology)分类表明这些序列参与各种生化途径。
8个序列包含了完整编码框,可判断为全长基因。
结论:成功构建了铁皮石斛茎组织均一化全长cDNA 文库,为满足铁皮石斛代谢途径等功能基因筛选和基因信息研究奠定了基础。
标签:铁皮石斛;均一化;cDNA 文库;序列分析铁皮石斛Dendrobium officinale Kimura et Migo是兰科Orchidaceae石斛属多年生草本植物,具有独特的药用价值,为我国名贵中药材。
铁皮石斛以其茎入药,其主要药用成分是石斛多糖、石斛碱、石斛次碱及多种氨基酸及微量元素,有生津益胃、清热养阴及增强人体免疫活性等功效,主要分布于我国云南、广西、浙江、安徽、福建、四川等省区[1]。
铁皮石斛种子小无胚乳,自身繁殖力低,在自然条件下需与某些真菌共生才能萌发,加上人为的过度采挖,其自然资源濒临枯竭[2]。
近些年铁皮石斛的组织培养与栽培管理技术的突破性发展[3],使得人工栽培铁皮石斛逐渐成为一个新兴产业。
由于对天然药物需求的不断增加,解决药物资源匮乏问题一直存在,从20世纪90 年代开始,药用植物功能基因的克隆呈现发展势头[4]。
通过确定药用植物的功能基因,发展药用植物的基因工程,获取药用植物的药用成分,这些都依赖药用植物的功能基因研究开发。
利用SMART技术构建新吉细毛羊皮肤组织全长cDNA文库

利用SMART技术构建新吉细毛羊皮肤组织全长cDNA文库吴茜;田可川;刘武军;张艳花;吴伟伟;徐新明;张廷虎;马晓燕;黄锡霞【期刊名称】《西北农林科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2010(038)005【摘要】[目的]探寻控制羊毛性状的相关基因,构建了新吉细毛羊皮肤组织全长cDNA文库.[方法]采用Clontech公司的CreaterTM SMARTTM cDNA library construction kit,用Biozol试剂提取新吉细毛羊皮肤组织总RNA后,以反转录酶SuperscriptTM Ⅱ反转录为第一链cDNA,然后通过LD-PCR合成并扩增ds cDNA,扩增产物经纯化、Sfi Ⅰ酶切、过CHROMA SPIN-400柱去除小片段后,连接到Sfi Ⅰ消化过的pDNR-LIB(带有Sfi Ⅰ A和B 2个位点)质粒载体中,最后用热击转化法将重组质粒转化到E.coli DH5a内,得到新吉细毛羊皮肤组织全长cDNA 原始文库,扩增后的文库分装后用50 mL离心管保存.[结果]构建的cDNA文库约含4.2×105个独立克隆,重组效率为100%,插入片段多为0.5~3.0 kb,平均插入片段长度为1.3 kb,符合建库要求.[结论]经检测所构建的文库库容量满足基因筛选要求,可用于特异表达基因全长序列.【总页数】6页(P46-50,55)【作者】吴茜;田可川;刘武军;张艳花;吴伟伟;徐新明;张廷虎;马晓燕;黄锡霞【作者单位】新疆农业大学,动物科学学院,新疆,乌鲁木齐,830052;新疆畜牧科学院,新疆,乌鲁木齐,830000;新疆农业大学,动物科学学院,新疆,乌鲁木齐,830052;新疆畜牧科学院,新疆,乌鲁木齐,830000;新疆畜牧科学院,新疆,乌鲁木齐,830000;新疆畜牧科学院,新疆,乌鲁木齐,830000;新疆畜牧科学院,新疆,乌鲁木齐,830000;新疆农业大学,动物科学学院,新疆,乌鲁木齐,830052;新疆农业大学,动物科学学院,新疆,乌鲁木齐,830052【正文语种】中文【中图分类】S826.8+9【相关文献】1.利用SMART技术构建烟草茎全长cDNA文库 [J], 蔡铁城;曾建斌;陈顺辉;陈华;贺小彦;张冲;庄伟建2.利用SMART技术构建珙桐叶片全长cDNA文库 [J], 徐刚标;房学爽;叶翠层3.利用SMART技术构建歪头菜叶片全长cDNA文库 [J], 韩瑜;强维亚4.利用DSN和SMARTTM技术构建金龟子绿僵菌产孢时期均一化全长cDNA文库 [J], 张石柱;王中康;彭国雄;曹月青;殷幼平;谢磊;刘静;夏玉先5.利用SMART技术构建羊驼皮肤全长cDNA文库 [J], 赫晓燕;范瑞文;张俊珍;程志学;李鹏飞;白瑞;董常生因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
菰均一化全长cDNA 文库的构建

菰均一化全长cDNA 文库的构建作者:臧剑颜育民张志刚邹世湘彭琼来源:《湖南农业科学》2017年第04期摘要:为了获得国家二级保护植物品种菰的功能基因信息,并克隆功能基因片段,研究以SMART(switching mechanism at 5 end of RNA transcript)方式合成菰全长cDNA,结合DSN(duplex-specific nuclease)均一化技术,构建菰叶片组织的均一化全长cDNA文库。
该cDNA文库库容量大,达到了3.6×106 PFU/mL,插入片段平均长度为1 000 bp,重组率为97.9%。
均一化全长cDNA文库能有效富集低丰度表达基因,降低冗余率,适用于目的基因的筛选,以及后续的基因、蛋白互作分析。
关键词:菰;均一化;cDNA文库;功能基因中图分类号:Q943.2 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2017)04-0011-03Establishment of a Normalized Full-Length cDNA Library of Zizania latifoliaZANG Jian1,YAN Yu-min2,ZHANG Zhi-gang2,ZOU Shi-xiang3,PENG Qiong4(1. Guangdong Gudao Agricultural Limited Company, Guangzhou 511400, PRC; 2. Hunan Hybrid Rice Research Center,Changsha 410125, PRC; 3. Hunan Wangxianglong Agricultural Limited Company,Changsha 410125, PRC;4. Hunan Agricultural Biotechnology Research Center, Changsha 410125, PRC)Abstract:In order to obtain functional genes, a narmalized stems cDNA library was constructed from precious plant Zizania latifolia (Griseb.) Stapf. SMART (switching mechanism at 5 end of RNA transcript) cDNA synthesis combined with DSN (duplex-specific, nuclease)normalization was applied to construct the normalized full-length cDNA library of Z. latifolia. The titer of cDNA library was about 3.6×106 PFU/mL and the average insertion size was about 1.0 kb with high recombination rate (97.9%). Homogenization full-length cDNA library enrichment of low abundance is suitable for the purpose of gene selection and subsequent analysis of the gene and protein interactions, for expressing genes effectively and reducing the redundancy rate.Key words:Zizania latifolia; normalization; cDNA library; functional gene菰(Zizania latifolia (Griseb.) Stapf)即茭白,为多年水生禾本科植物,国家二级保护植物品种,也是水稻的近缘属。
利用SMART技术构建蓝狐脾脏cDNA文库

Ab ta t To a RNA wa x r ce r m Alp x lg pu p e nu i gT io a e t A f l l n t DNA l rr sr c : tl se t tdfo a o e o ss le s a n rz 1 e g n . u l e g h c r i a ywa o s u t du i g b sc n t ce sn r
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SMART技术构建红曲霉全长cDNA文库

SMART技术构建红曲霉全长cDNA文库【摘要】目的构建红曲霉cDNA文库,为红曲霉功能基因的研究以及筛选、克隆红曲霉次生代谢产物合成途径相关基因奠定基础。
方法采用SMART(switching mechanism at 5′end of RNA transcript)技术构建红曲霉全长cDNA文库,经涂平板和酶切反应测定文库的克隆数、重组率,PCR测定插入片断的大小。
结果原始文库的库容为2.03×105,重组率达94%。
插入片段大小多在0.7~2.0 kb,平均大小在1 kb左右。
结论所构建文库的代表性和重组片段的序列完整性达到了用于目的基因的分离筛选和克隆表达的建库要求。
【关键词】红曲霉菌 cDNA文库 SMARTAbstract:Objective Construction of Monascus cDNA Library provide foundations for the research of Monascus functional genes and screening,cloning genes related to the synthesis pathway of secondary metabolites in Monascus.Methods A cDNA library was constructed based on SMART system. The number of the clones and the recombination rate of the library were determined by plate coating and restrictive digestion,and the size of inserted fragment was determined by PCR. Results The primary library capacity was 2.03×105,average inserted fragment size was about 1 000 bp and the percentage of recombination were 94%. Conclusion The library met the requirement for cloning target genes and expressing target proteins.Key words: Monascus; cDNA Library; SMART红曲霉菌(Monascus)是我国重要的微生物资源,其应用已有上千年的历史。
cDNA文库构建知识

全长cDNA文库的构建—SMART技术真核细胞的mRNA在加工过程中有一个比喻为“穿鞋戴帽”的过程,因此mRNA的3'末端都带有一段Poly A,这是利用逆转录酶制备cDNA文库的基础。
但是由于cDNA的5'端的序列各不相同,如何获得全长的cDNA,如何扩增由微量的mRNA逆转录得到的cDNA 文库、如何利用已知片断序列得到全长的cDNA(即RACE),曾经是一个令人困扰的问题。
常见的做法是在合成cDNA的双链后在两端连上接头,利用已知的接头序列再进行扩增,或者是利用末端转移酶在双链cDNA的3'末端加上一连串的G或者C(或者A/T),再通过补齐粘末端,利用已知的两头序列进行扩增。
但是这些方法不同程度的存在一些问题,比如接头的连接效率非常有限,会导致部分信息的丢失,再加上这些方法需要多次用不同的酶处理有限的样品,需要经过反复的纯化,会损失很多有用的信息,特别是少量样品中的低丰度信息,很大程度上会影响结果的准确性。
另外由于mRNA容易部分降解,很难确定得到的cDNA是否就是全长的cDNA,还是cDNA的片断。
SMART技术的出现是一个新的里程碑。
这个称作Switching Mechanism At 5' end of the RNA Transcript(SMART),原理实际上非常简单:在合成cDNA的反应中事先加入的3'末端带Oligo(dG)的SMART引物,由于逆转录酶以mRNA为模板合成cDNA,在到达mRNA 的5'末端时碰到真核mRNA特有的“帽子结构”,即甲基化的G时会连续在合成的cDNA末端加上几个(dC),SMART引物的Oligo (dG)与合成cDNA末端突出的几个C配对后形成cDNA的延伸模板,逆转录酶会自动转换模板,以SMART引物作为延伸模板继续延伸cDNA单链直到引物的末端,这样得到的所有cDNA单链的一端有含Oligo(dT)的起始引物序列,另一端有已知的SMART引物序列,合成第二链后可以利用通用引物进行扩增。
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全长cDNA文库的构建—SMART技术
真核细胞的mRNA在加工过程中有一个比喻为“穿鞋戴帽”的过程,因此mRNA 的末端都带有一段Poly A,这是利用逆转录酶制备cDNA文库的基础。
但是由于cDNA的5'端的序列各不相同,如何获得全长的cDNA,如何扩增由微量的mRNA逆转录得到的cDNA文库、如何利用已知片断序列得到全长的cDNA(即RACE),曾经是一个令人困扰的问题。
常见的做法是在合成cDNA的双链后在两端连上接头,利用已知的接头序列再进行扩增,或者是利用末端转移酶在双链cDNA的3'末端加上一连串的G或者C(或者A/T),再通过补齐粘末端,利用已知的两头序列进行扩增。
但是这些方法不同程度的存在一些问题,比如接头的连接效率非常有限,会导致部分信息的丢失,再加上这些方法需要多次用不同的酶处理有限的样品,需要经过反复的纯化,会损失很多有用的信息,特别是少量样品中的低丰度信息,很大程度上会影响结果的准确性。
另外由于mRNA容易部分降解,很难确定得到的cDNA是否就是全长的cDNA,还是cDNA的片断。
SMART技术的出现是一个新的里程碑。
这个称作Switching Mechanism At 5' end of the RNA Transcript(SMART),原理实际上非常简单:在合成cDNA的反应中事先加入的3'末端带Oligo(dG)的SMART引物,由于逆转录酶以mRNA为模板合成cDNA,在到达mRNA的5'末端时碰到真核mRNA特有的“帽子结构”,即甲基化的G时会连续在合成的cDNA末端加上几个(dC),SMART引物的Oligo(dG)与合成cDNA末端突出的几个C配对后形成cDNA的延伸模板,逆转录酶会自动转换模板,以SMART引物作为延伸模板继续延伸cDNA单链直到引物的末端,这样得到的所有cDNA 单链的一端有含Oligo(dT)的起始引物序列,另一端有已知的SMART引物序列,合成第二链后可以利用通用引物进行扩增。
由于有5'帽子结构的mRNA才能利用这个反应得到能扩增的cDNA,因此扩增得到的cDNA就是全长cDNA。
这个专利的方法是利用逆转录酶内源的末端转移酶活性,只要单管,一步即可完成,不需要额外的cDNA抽提纯化或者沉淀,或者额外的酶反应,只需要少至25ng的mRNA或者50ng的Total RNA就可以得到高质量、高产量的cDNA 库,更重要的是得到的cDNA能够代表原有样品中的mRNA的丰度,可以应用于直接扩增基因、构建cDNA文库、已知序列钓全长cDNA(RACE),和用于芯片检测的cDNA探针的扩增等。
我们在这里分别介绍几个采用SMART技术的产品:
一、SMART PCR cDNA Synthesis Kit
这个试剂盒是采用SMART技术将少至25ng的mRNA或者50ng的Total
RNA制备成可大量扩增的cDNA,提供包括SMART引物、CDS引物、PCR引物、合成第一链Buffer、dNTP、DTT、Advantage PCR Kit(15rxns)和纯化cDNA用的纯化柱和对照RNA在内的试剂。
其中CDS引物是含有经过修饰的Oligo(dT)的起始引物,能特异结合在mRNA加Poly A的位置,避免结果有过长的Poly A影响后继的测序或者PCR反应,同时也可以作为PCR的3'引物。
合成的cDNA可以直接进行对数扩增或者线性扩增,可以作为定量PCR 的模板,也可以直接用于Clontech的抑制性消减杂交,构建cDNA文库或者做反向Northern杂交(Virtual Northern Blot),还有用于芯片检测的cDNA 探针制备。
二、SMART cDNA Library Construction Kit
常规的建库需要在合成的cDNA双链两端通过连接加上相同或者不同的adaptor,用相应的酶切后可以插入载体中。
由于连接效率低往往导致低丰度或者是较长的cDNA信息的丢失,使文库偏重高丰度和较短的基因,失去应有的代表性。
在做表达文库时,如果cDNA的两端是同一个酶切位点,由于cDNA 可能按两个不同的方向接入载体,反向接入载体的那些cDNA不能正确表达,因而有50%的可能丢失。
然而用两个不同的Adaptor又会涉及双酶切以及双酶切是否完全的问题,影响产率。
另外由于表达时3个碱基代表一个氨基酸,不同的表达框架会得到不同的产物,因此正向插入一个表达载体的cDNA只有1/3的可能得到正确的产物。
虽然一度有ABC表达载体的解决方法,但是一段DNA 同时插入3个载体的机会是有限的。
利用SMART技术建库,可以得到全长的cDNA文库,也不需要Adaptor的连接。
这个试剂盒的SMART引物和CDS引物与前面的试剂盒略有不同,分别带有一个不完全相同的SfiI酶切位点。
SfiI是一个在真核生物基因组中极为稀少的酶,出现的频率要远远小于NotI、EcoRI等识别6个碱基位点的酶。
SfiI识别序列为GGCCNNNN^NGGCC,中间的5个碱基为任意序列。
因而两个引物分别带有一个不完全相同的SfiI位点就是说两个位点的中间5个碱基不同。
这样经过SMART技术合成两端分别带有SMART引物和CDS引物的cDNA经过扩增后用SfiI单酶切,得到的是两端的粘端不同的cDNA,这样就可以定向插入特定的载体中,不会浪费50%的信息。
这个试剂盒提供的载体也很有特色:lambdaTriplex2载体有特别设计,可以用3个不同的表达框架分别同时表达一段插入的DNA。
这样就保证插入的片断的正确的表达产物能被筛选出来而不会漏掉。
三、SMART RACE cDNA Amplification Kit
对于DD-PCR或者SSH、RNA指纹、EST芯片等方法得到DNA片断,要钓全长cDNA,或者用同源序列钓其他物种中的同源基因,3'端的扩增一般都不成问题,难就难在5'端的片断扩增。
利用SMART技术将SMART 引物自动加入cDNA的5'端,不但能避免加接头或者加一串碱基的麻烦,而且能得到全长的cDNA 5'端。
只要少至25个碱基的已知序列即可钓出
全长的cDNA。
四、Altas SMART Probe Amplification Kit
由于DNA芯片上的点多,每个点的样品量很有限,要足够的灵敏度需要有足够多的探针。
当制备探针的样品来源有限时,这个试剂盒就是解决办法之一:利用SMART技术可以将少至1000个细胞来源的RNA制备得到足够的cDNA探针。
得到的探针能代表mRNA原有的丰度,而且操作简单。
五、即将推出的Super SMART PCR Kit能够从少到2ng的Total RNA中制备多达1微克的cDNA!而且制备的探针灵敏度提高10倍、稳定性较原有的试剂提高30%!详细信息请留意生物通快讯。
总之,SMART技术是研究人员利用酶的天然属性,经巧妙设计而成为研究人员进行研究的有力武器。
大自然还有更多的奥妙等待我们去发现。