一种改造枯草芽孢杆菌菌株的方法_2

文档序号:8959529阅读:来源:国知局
0. 38M,121°C、45min灭 菌; DNS试剂:制备方法为,称取3, 5-二硝基水杨酸(DNS) lg,溶解于20mL浓度为2mol/L 的氢氧化钠溶液中,然后加入蒸馏水50mL,称取并加入30g四水酒石酸钾钠,溶解后蒸馏水 定容至100mL,密封室温保存,避免CO2进入。
[0015] 实施例1 本发明所提供的改造枯草芽孢杆菌菌株的方法,首先是人工构建不含(敲除)产孢致死 因子基因(?々/)的基因序列,然后将所构建的不含(敲除)产孢致死因子基因(?々/)的基因 序列对枯草芽孢杆菌进行同源重组替换,获得新的敲除(不含)产孢致死因子基因(的 枯草芽孢杆菌菌株,具体包括如下步骤。
[0016] (1)人工构建不含(敲除)产孢致死因子基因(if)的基因序列 所述不含(敲除)产孢致死因子基因(i/)的基因序列,由3部分DNA片段组成,分别是 上游部分序列(片段A)、四环素抗性基因表达序列(片段B)、基因下游部分序列(片 段C);具体序列如序列表SEQ ID NO. 1、表SEQ ID NO. 2、表SEQ ID NO. 3所示。
[0017] 具体构建步骤如下所述: A. 提取总DNA,按照说明书,利用DNA提取试剂盒提取枯草芽孢杆菌WB800基因组的总 DNA备用; B. 片段A (上游部分序列)的PCR扩增,以步骤A所提取的枯草芽孢杆菌WB800基 因组的总DNA为模板,根据枯草芽孢杆菌基因组序列(GenBank序列号CP010052. 1)设计如 下引物: PLSr -TGCGCTGACGTCGATTACCTGGGTTGGTGCGTTA-3r ; P2, 5r -CTGTCAAACATGAGAATTACGTGTCATAGCAATACT-3r ; P2引物中Y端的CTGTCAAACATGAGAATT部分序列属于与片段B(四环素抗性基因表达 序列)接头处的重叠区域; 50 μ L扩增体系设计如下: 枯草芽孢杆菌基因组DNA,1 μ L ; 2Xpfu Mix? 25 μ L ; Pl 引物,I yL ; Ρ2 引物,I yL ; ddH20, 22 μ L ; PCR扩增:94°C预变性5min,94°C变性30s,58°C退火30 s,72°C延伸I min,共30个循 环,72°C延伸10min,扩增产物经电泳并提取回收备用; C. 片段B (四环素抗性基因表达序列)的PCR扩增,以质粒pBR322为模板,根据质粒 的序列设计引物如下: P3, 5r -AGTATTGCTATGACACGTAATTCTCATGTTTGACAG-3r ; P4,5' -TATCAAACACTAATCCAAGTCACCCGAGATGCGCC-3'; P3引物中Y端的AGTATTGCTATGACACGT部分序列属于与片段A (i/上游部分序列) 接头处重叠区域; P4引物中Y端的TATCAAACACTAATCCAA部分序列属于与片段C UA/基因下游部分序 列)接头处重叠区域; 50 μ L扩增体系设计如下: 质粒 pBR322,l yL ; 2Xpfu Mix? 25 μ L ; Ρ3 引物,I yL ; Ρ4 引物,I yL ; ddH20, 22 μ L ; ?〇?扩增:94°(:预变性51^11,94°(:变性308,60°(:退火30 8,72°(:延伸90 8,共30个循 环,72°C延伸lOmin,扩增产物经电泳并提取回收备用; D. 片段C( 基因下游部分序列)的PCR扩增,以步骤A所提取的枯草芽孢杆菌WB800 基因组的总DNA为模板,根据枯草芽孢杆菌基因组序列(GenBank序列号CP010052. 1)设计 如下引物: Ρ5,5' -GGCGCATCTCGGGTGACTTGGATTAGTGTTTGATA-3'; P6,5, -TCCGGACCCGGGCCATAAAAGTAATAGAAACACAGTAAAG -3,; Ρ5引物中Y端的GGCGCATCTCGGGTG部分序列属于与片段B (四环素抗性基因表达序 列)接头处的重叠区域; 50 μ L扩增体系设计如下: 枯草芽孢杆菌基因组DNA,1 μ L ; 2Xpfu Mix? 25 μ L ; Ρ5 引物,I yL ; Ρ6 引物,I yL ; ddH20, 22 μ L ; PCR扩增:94°C预变性5min,94°C变性30s,58°C退火30 s,72°C延伸I min,共30个循 环,72°C延伸lOmin,扩增产物经电泳并提取回收备用; E. PCR融合,将步骤B、步骤C、步骤D所制备的PCR扩展产物进行PCR融合,融合PCR 进行三轮,具体过程如下: 第一轮融合PCR,以片段A、片段B为模板,不添加引物进行PCR扩增; 49 μ L扩增体系设计如下: 2Xpfu Mix? 25 μ L ; 上游基因片段A的PCR纯化产物,1 μ L ; 抗性基因片段B的PCR纯化产物,1 μ L ; ddH20, 22 μ L ; 扩增条件为:94°C预变性5min,94°C变性30s,60°C退火30 s,72°C延伸150 s,共14个 循环,72°C延伸lOmin,扩增产物4°C保存备用; 第二轮融合PCR,在第一轮PCR反应液中添加片段C进行扩增; 50 μ L扩增体系设计如下: 第一轮PCR反应溶液,49 μ L ; 下游基因片段C的PCR纯化产物,1 μ L ; 扩增条件为:94°C预变性5min,94°C变性30s,60°C退火30 s,72°C延伸210s,共14个 循环,72°C延伸lOmin,扩增产物4°C保存备用; 第三轮融合PCR,在第二轮PCR反应液中添加引物Pl和引物P6 ; 100 μ L扩增体系设计如下: 第二轮PCR反应溶液,50 yL; 2 X LA Taq Mix,46 μ L ; 引物 Pl,2 yL; 引物 P6,2 yL; 扩增条件为:94°C预变性5min,94°C变性30s,60°C退火30 s,72°C延伸150s,共14个 循环,72°C延伸lOmin,扩增产物经电泳并提取回收备用。
[0018] 经过三轮融合后的PCR扩增产物即为人工构建的不含(敲除)产孢致死因子基因 (if)的基因序列。
[0019] 对片段A、片段B、片段C扩增后产物电泳图如图1所示。
[0020] 三轮融合后PCR产物的电泳检测结果如图2所示。
[0021] (2)电击转化 将步骤(1)中所构建不含(敲除)产孢致死因子基因(?々/)的基因序列电击转化枯草芽 孢杆菌感受态细胞,获得转化子,具体过程如下: 取6〇μL枯草芽孢杆菌WB800感受态细胞,加入WL (50ng/^L)的纯化后不含盐离子的 步骤(1)所制备的不含(敲除基因的DNA片段,混匀;转移到Imm预冷的电击转化杯中, 冰浴5min,然后进行电击,电击条件是电压2kv、200 Ω,电击时间5. 5~5ms ; 电击后立即加入ImL预冷的电击恢复液RM,37°C孵育(摇床低速培养)3h,然后涂布于 含有20 mg/mL四环素的LB平板上,37 °C倒置并过夜培养。
[0022] 次日观察转化子形态和个数,形成单一的白色菌落后取出置于4°C冰箱保存。
[0023] 白色菌落(转化子)即所构建新的枯草芽孢杆菌菌株。
[0024] (3)筛选验证 对所构建的枯草芽孢杆菌菌株,一般而言,尚需进一步筛选验证,才能证明其构建成 功,并具体应用。筛选验证主要是指以转化子和出发菌株(枯草芽孢杆菌WB800)的基因组 为模板,分别对跨基因组DNA与同源重组片段的PCR验证、跨基因组DNA与同源重组片段上 游序列的PCR验证、跨基因组DNA与同源重组片段下游序列的PCR验证,具体过程简要介绍 如下。
[0025] 跨基因组DNA与同源重组片段的PCR验证 任选能够在四环素抗性平板上生长的7个单一的白色菌落,置于5mL的含有20 mg/mL 的四环素抗性的液体LB培养基中,37°C、220 rpm/min摇床震荡培养12~16h,选取浑浊的试 管,提取细菌基因组DNA进行PCR验证。
[0026] 设计引物序列如下: Yl-F^r -ACCGTGTATGAAATCTAACAATGC-3r ; Y2-R,5r -GCCGCAAACGGAGCAACTATT-3r ; 50 μ L扩增体系设计如下: pfu 酶,22 μ L ; 细菌基因组DNA,1 yL ; 引物 Yl-F,l yL ; 引物 Y2-R,l yL ; ddH20, 25 μ L ; PCR扩增:94°C预变性5min,94°C变性30s,51°C退火30 s,72°C延伸2 min,共30个循 环,72 °C延伸IOmin,扩增产物进行凝胶电泳检测。
[0027] PCR产物电泳检测结果如图3所示。
[0028] 从图中可以看出,只有4号和5号转化子在4000
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