pLenti-U6-gRNA-Cas9-P2A-EGFP-Hygro是碧云天自行研发的用于方便地插入靶向目的基因的sgRNA (Single guide RNA)并使用CRISPR/Cas9基因编辑(Gene editing)系统进行基因编辑的质粒。本质粒表达绿色荧光蛋白EGFP (Enhanced green fluorescent protein)便于观察转染效率或感染效果,同时携带了Hygro抗性,方便后续进行多克隆或单克隆稳定细胞株的筛选。本质粒在插入靶向目的基因的sgRNA后,可以直接转染细胞进行基因编辑,也可以用于包装慢病毒后感染细胞或组织进行基因编辑。
慢病毒(Lentivirus)是以HIV-1 (人类免疫缺陷1型病毒)为基础发展起来的病毒载体系统。它能高效地将目的基因(蛋白质编码序列或小RNA)导入动物或人的原代细胞或细胞系。慢病毒的宿主范围广,对分裂细胞和非分裂细胞均具有感染能力,可以将外源基因有效地整合到宿主染色体上,从而达到持久性表达,被广泛应用到各种细胞系的基因过表达、RNA干扰、microRNA研究以及活体动物实验中[1-3]。本慢病毒载体进行了多方面的改造,删除了慢病毒绝大部分的致病基因,并使包装后的病毒失去了自我复制能力,安全性大大提升,并能有效提高外源基因的表达效果。本质粒可以和pCMV-VSV-G (D8215)以及pCAG-dR8.9 (D8216)配合使用进行慢病毒的包装。
本质粒经过BsmBⅠ (CGTCTC(1/5)^)限制性核酸内切酶消化后,切除图谱中标示的filler,把设计好的靶向特定基因的sgRNA序列经退火后形成的双链寡核苷酸片段连接到载体中,就能构建成相应的用于基因编辑的质粒了。
本质粒中使用了人源化脓性链球菌Cas9 (Humanized S. pyogenes Cas9, hSpCas9)。hSpCas9是一种能在sgRNA的引导下切割双链DNA的核酸内切酶。在sgRNA的引导下,Cas9剪切基因靶位点产生双链DNA断裂,随后在细胞DNA修复过程中会导致基因靶位点处的插入、删除或替换,从而可能产生移码突变,导致目的基因的缺失突变。当设计的sgRNA的基因靶位点相对比较靠近5'端的时候,就能导致通常所说的基因敲除。本质粒中在hSpCas9的C端添加了核定位信号(Nuclear localization signal, NLS),能够有效确保hSpCas9定位在细胞核,从而有效提高基因编辑效率。
本质粒表达的Cas9带有Flag标签,可通过Flag抗体(AF0036/AF5051/AF519)检测Cas9的表达。同时本质粒中Cas9-Flag和EGFP之间通过P2A连接。EGFP与Cas9-Flag同时翻译,可以呈现很强的绿色荧光,可以在荧光显微镜下非常便捷地观察到本质粒的表达情况(图1),并且也方便使用流式细胞仪分选阳性细胞。P2A是一个可以被理解为含有19个氨基酸残基(ATNFSLLKQAGDVEENPGP)的“自剪切”小肽。但实际的过程并不是发生自剪切,而是使核糖体跳过P2A等2A元件C端的甘氨酸和脯氨酸肽键的合成而发挥作用,最终导致2A序列末端和下游产物分离。上游Cas-Flag的C端将会添加一些额外的P2A残基(GSGATNFSLLKQAGDVEENPG),而下游蛋白的N端将会有额外的脯氨酸。在P2A肽的N端加入GSG序列,可提高剪切效率。
图1.碧云天pLenti-U6-gRNA-Cas9-P2A-EGFP-Hygro质粒使用Lipo8000™转染试剂(C0533)转染293T细胞后的表达效果图。左侧为明场照片,右侧为荧光照片。
本质粒为氨苄青霉素(Ampicillin)和潮霉素B (Hygromycin B)抗性。在大肠杆菌中呈现氨苄青霉素抗性。本质粒转染哺乳动物细胞后,可使用Hygromycin B (潮霉素B) (ST1389)筛选多克隆或单克隆细胞株。
pLenti-U6-gRNA-Cas9-P2A-EGFP-Hygro质粒的主要信息如下:
Feature Nucleotide
Position
CMV promoter
1-199
5' LTR (truncated)
217-397
HIV-1 Ψ
444-569
RRE
1062-1295
cPPT/CTS
1822-1939
U6 promoter
1990-2230
filler
2235-4119
gRNA scaffold
4120-4195
EF-1α core promoter
4257-4468
Kozak sequence
4487-4496
Cas9
4493-8596
nucleoplasmin NLS
8597-8644
FLAG
8645-8668
P2A
8678-8734
EGFP
8735-9454
WPRE
9470-10058
Factor Xa site
9941-9952
3' LTR (ΔU3)
10130-10363
bGH poly(A) signal
10395-10619
f1 ori
10665-11093
SV40 promoter
11107-11436
SV40 ori
11287-11422
EM7 promoter
11484-11531
HygR
11550-12575
SV40 poly(A) signal
12705-12826
M13 rev
12875-12891
lac operator
12899-12915
lac promoter
12923-12953
CAP binding site
12968-12989
ori
13277-13865
AmpR
14036-14896
AmpR promoter
14897-15001
CMV enhancer
15267-15646
pLenti-U6-gRNA-Cas9-P2A-EGFP-Hygro质粒(15647bp)的图谱如下:
pLenti-U6-gRNA-Cas9-P2A-EGFP-Hygro的详细图谱见说明书:https://www.beyotime.com/Manual/D8309 pLenti-U6-gRNA-Cas9-P2A-EGFP-Hygro.pdf
pLenti-U6-gRNA-Cas9-P2A-EGFP-Hygro中没有的酶切位点包括:
AarI
AbsI
AscI
AxyI
Bse21I
BsiWI
BstEII
BstHPI
BstPI
Bsu36I
Eco81I
Eco91I
EcoO65I
FseI
FspAI
HpaI
I-CeuI
I-PpoI
I-SceI
KspAI
MauBI
MreI
PaeR7I
PalAI
Pfl23II
PI-PspI
PI-SceI
PspEI
PspLI
PspXI
RigI
SbfI
SdaI
SfiI
Sfr274I
SgrAI
SgsI
SlaI
SrfI
Sse8387I
XhoI
pLenti-U6-gRNA-Cas9-P2A-EGFP-Hygro中的单酶切位点包括:
Acc65I
G`GTAC,C
1984
NotI
GC`GGCC,GC
907
AfeI
AGC|GCT
4483
PacI
TTA,AT`TAA
1980
AgeI
A`CCGG,T
4470
PasI
CC`CWG,GG
6262
AsiSI
GCG,AT`CGC
11914
PflFI
GACN`N,NGTC
12054
AvrII
C`CTAG,G
11421
PluTI
G,GCGC`C
404
BamHI
G`GATC,C
8669
PmeI
GTTT|AAAC
10373
BbvCI
CC`TCA,GC
1183
PshAI
GACNN|NNGTC
11577
BmtI
G,CTAG`C
4212
RsrII
CG`GWC,CG
11958
BspDI
AT`CG,AT
3277
SacII
CC,GC`GG
9973
BsrGI
T`GTAC,A
9444
SexAI
A`CCWGG,T
11188
BssHII
G`CGCG,C
474
SfoI
GGC|GCC
402
BstBI
TT`CG,AA
2849
SgrDI
CG`TCGA,CG
15030
BstZ17I
GTA|TAC
12837
SmaI
CCC|GGG
11444
ClaI
AT`CG,AT
3277
SnaBI
TAC|GTA
15622
EcoRI
G`AATT,C
4202
SpeI
A`CTAG,T
15281
EcoRV
GAT|ATC
6346
StuI
AGG|CCT
11420
FspI
TGC|GCA
14331
SwaI
ATTT|AAAT
3632
KasI
G`GCGC,C
400
TspMI
C`CCGG,G
11442
KpnI
G,GTAC`C
1988
Tth111I
GACN`N,NGTC
12054
NarI
GG`CG,CC
401
XbaI
T`CTAG,A
4476
NheI
G`CTAG,C
4208
XmaI
C`CCGG,G
11442
pLenti-U6-gRNA-Cas9-P2A-EGFP-Hygro质粒可使用的测序引物序列如下:
sgRNA的测序引物hU6-F primer: 5'-GAGGGCCTATTTCCCATGATT-3'
pLenti-U6-gRNA-Cas9-P2A-EGFP-Hygro的全序列信息:D8309 pLenti-U6-gRNA-Cas9-P2A-EGFP-Hygro序列.txt保存条件:-20℃保存。注意事项:本质粒未经碧云天书面许可不得用于任何商业用途,也不得移交给订货人所在实验室外的任何个人或单位。 本产品仅限于专业人员的科学研究用,不得用于临床诊断或治疗,不得用于食品或药品,不得存放于普通住宅内。 为了您的安全和健康,请穿实验服并戴一次性手套操作。
象形图 |
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警示语 |
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Class |
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警告声明 |
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UNub |
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危险声明 |
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Packing Group |
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