TA cloning, Mini prep, Enzyme cut 실험
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서강대 현대생물학실험2 TA cloning, Mini prep, Enzyme cut
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2023.12.09
문서 내 토픽
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1. TA CloningTA cloning은 PCR 산물의 3'-A overhang과 T vector의 3'-T overhang 사이의 상보적 결합을 이용하는 클로닝 방식입니다. T4 DNA ligase를 사용하여 phosphodiester bond를 형성하고 ligation을 진행합니다. 본 실험에서는 insert DNA와 vector의 molar ratio를 1:3으로 설정하여 충분한 ligation이 일어나도록 했습니다. LacZ selection을 통해 transformation 성공 여부를 확인하며, white colony는 성공적인 transformation을 나타냅니다.
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2. Mini-prep (Mini-scale Preparation)Mini-prep은 transformation된 대장균으로부터 plasmid DNA를 추출하고 정제하는 과정입니다. Resuspension, Lysis & denaturation, Neutralization & renaturation, EtOH/Isopropanol precipitation의 4단계로 구성됩니다. Alkaline 조건에서 chromosomal DNA와 plasmid DNA의 변성 정도 차이를 이용하여 plasmid DNA만을 선택적으로 추출합니다. 본 실험에서는 isopropanol을 사용하여 DNA를 침전시키고 70% EtOH로 salt를 제거했습니다.
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3. Enzyme Cut (Restriction Enzyme Digestion)제한효소는 특정 염기 서열을 인식하여 DNA를 절단하는 효소입니다. 본 실험에서는 HindⅢ와 NdeⅠ 제한효소를 사용하여 pGEMT vector와 pET21a vector를 절단했습니다. 두 효소 모두 sticky end를 생성합니다. 절단 결과 insert DNA(0.75 kb)와 vector(약 3 kb)로 분리되었으며, 전기영동을 통해 확인했습니다.
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4. LacZ Selection과 TransformationTransformation은 외부 DNA가 세포 내로 들어와 새로운 유전형질로 변환되는 과정입니다. LacZ selection은 β-galactosidase가 X-gal을 분해하여 파란색을 띠는 원리를 이용합니다. Insert DNA가 lacZ 유전자에 삽입되면 LacZ가 발현되지 않아 white colony를 형성합니다. 본 실험에서는 white colony 34개, blue colony 39개가 관찰되었습니다.
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1. TA CloningTA cloning is a highly efficient and practical molecular cloning technique that leverages the natural properties of Taq polymerase to add adenine overhangs to PCR products. This method significantly simplifies the cloning process by eliminating the need for restriction enzyme digestion and ligation optimization, making it particularly valuable for researchers working with time constraints. The technique's straightforward protocol and high success rates make it an excellent choice for rapid cloning applications. However, the reliance on commercial vectors and the potential for non-specific amplification products can introduce complications. Despite these minor limitations, TA cloning remains an indispensable tool in molecular biology laboratories, especially for initial cloning steps and high-throughput applications where speed and reliability are paramount.
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2. Mini-prep (Mini-scale Preparation)Mini-prep plasmid preparation is an essential technique for rapid and cost-effective isolation of plasmid DNA from bacterial cultures. This small-scale method efficiently extracts plasmids while minimizing reagent consumption and laboratory waste, making it ideal for routine screening and analysis of multiple clones. The technique's simplicity and reproducibility have made it a standard procedure in molecular biology workflows. Modern mini-prep kits have further improved yield and purity, enabling direct use of extracted plasmids in downstream applications like sequencing and transformation. While mini-prep produces lower DNA quantities compared to maxi-prep methods, its efficiency for routine laboratory work and compatibility with automated systems make it invaluable for high-throughput screening and quality control in molecular cloning projects.
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3. Enzyme Cut (Restriction Enzyme Digestion)Restriction enzyme digestion is a fundamental technique in molecular cloning that enables precise DNA manipulation by cutting DNA at specific recognition sequences. This method provides researchers with remarkable control over DNA fragment generation and directional cloning strategies. The specificity and reliability of restriction enzymes make them indispensable for constructing recombinant DNA molecules with defined structures. However, successful digestion requires careful optimization of reaction conditions including buffer pH, temperature, and enzyme concentration. The cost of restriction enzymes and potential star activity under non-optimal conditions can present challenges. Despite these considerations, restriction enzyme digestion remains a cornerstone technique in molecular biology, offering unparalleled precision for creating compatible DNA ends and enabling sophisticated cloning strategies that would be difficult to achieve through alternative methods.
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4. LacZ Selection과 TransformationLacZ selection combined with transformation represents a powerful and elegant system for identifying successful recombinant clones through blue-white screening. This classical approach exploits the disruption of lacZ gene function when foreign DNA inserts into the multiple cloning site, allowing researchers to visually distinguish recombinant from non-recombinant colonies. The simplicity and cost-effectiveness of this selection method have made it a standard in molecular cloning laboratories for decades. The transformation process efficiently introduces recombinant plasmids into competent bacterial cells, enabling rapid propagation of desired constructs. While modern alternatives like antibiotic resistance markers and fluorescent proteins offer additional advantages, the LacZ system remains highly relevant for educational purposes and routine cloning work. The combination of reliable transformation protocols with intuitive visual selection makes this approach accessible to researchers at all experience levels.
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[서강대학교 현대생물학실험2] (2차 풀레포트) TA cloning & transformation, mini-prep, Enzyme cut, electrophoresis1. TA cloning TA cloning을 통해 insert를 삽입한 vector는 transformation을 이용해 세포에 주입하여 lacZ selection으로 insert 삽입 여부를 확인할 수 있다. lacZ operon이 작동하면 β-1, 4-linkage를 분해 시킬 수 있는 β-galactosidase가 생성된다. X-gal(5-bromo...2025.01.22 · 자연과학
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[A]서강대학교 현대생물학실험2_2차 풀레포트_TA Cloning과 Mini-Prep, Restriction enzyme & Gel electrophoresis1. TA Cloning TA Cloning은 PCR을 거친 product의 3'에 존재하는 A overhang과 T vector의 3'의 T overhang의 상보성으로 인해 cloning을 진행하는 기법이다. Lac Z selection을 통해 blue colony와 white colony를 확인하여 insert DNA가 정상적으로 삽입되었는지 확인할 ...2025.01.18 · 자연과학
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서강대학교 현생실2 E.coli의 TA Cloning, Transformation과 Mini-prep을 통한 Plasmid DNA추출과 제한효소처리 후 젤 전기용동을 통한 Enzyme cut 15페이지
E.coli의 TA Cloning, transformation과 Mini-prep을 통한 Plasmid DNA추출과 제한효소처리 후젤 전기영동을 통한 Enzyme cutAbstract이번 실험에서는 E.coli strain중 하나인 DH5a Cell을 TA cloning과 형질전환을 통해 얻어진 Sample에서 얻은 Plasmid DNA를 Mini-prep 처리해 얻어진 정제된 plasmid DNA를 제한효소 처리하여 절단한 뒤, 젤 전기 영동을 통해 Vector DNA와 Insert DNA를 분리하는 실험을 진행했다. TA clo...2022.09.05· 15페이지 -
서강대학교 현대생물학실험2 DNA isolation 15페이지
Plasmid DNA isolationAbstract이번에 진행한 실험에서는 목표로 하는 DNA인 미지의 유전자가 TA cloning되어 있는 E.coil에서 Colony PCR을 통하여 유전자 cloning이 잘 되어있는지 여부를 파악하고 transformation 되어있는 E.coli에서 Mini-Prep method를 이용하여 Plasmid DNA를 추출한 다음 이를 제한효소 HindIII, NdeI로 절단하여 실험에서 목표로 하는 DNA인 Insert DNA와 Vector DNA로 분리하였다. Insert DNA와 Vecto...2018.07.29· 15페이지
