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1 重温经典 引领创新 金品 服务科研 北京全式金生物技术有限公司

2 Easy 克隆技术 快速 高效 1+1 TransStart 最好的热启动技术 TransStart FastPfu 快速高保真酶 TransDirect PCR 无需纯化 gdna 的 PCR TransScript 高温反转录酶 All-in-One 简单到极致的反转录 EasySee Western Blot 可视化 TransLipid 新型转染试剂 Double Luciferace 报告基因检测的生力军

3 研发指导理念 原理创新, 使用便捷 Fast Easy

4 Easy 克隆技术

5 开发思路 操作简单 : 载体 + 片段 反应快速 : 酶本身具有的特性 连接高效 : 连接反应成为双分子作用过程

6 常规的连接是一个三分子共同反应的过程 TA 克隆中粘性末端仅有一个碱基, 因此较高的 DNA 浓度和较高 T4 连接酶浓度是获得较高连接效率的前提 环化过程恰恰与连接过程相反, 过高的 DNA 浓度和 T4 连接酶浓度会增加分子间相互作用促进串连体 (concatemer) 形成 通常情况下, 克隆效率 ( 连接产物转化效率, 而不是克隆阳性率 ) 低于 0.1%

7 拓扑异构酶的功能

8 ASY 克隆原理 连接反应成为一个双分子作用的过程

9 EASY 克隆 利用 Vaccina Virus Topoisomerase (TOPO), 与载体结合 ( 牛痘病毒的拓扑异构酶 ) 酶特点 由 314 个氨基酸组成 识别 5 -C/TCCTT-3 同时具有限制性内切酶 (nick enzyme) 和连接酶的功能 工作所需缓冲液条件宽泛 不需要外界提供能量 >80% 的连接反应在 2 分钟之内即可完成

10 传统 TA 载体和 TOPO 载体稳定性 自连率的比较 vector ddt P da PCR product da P Tdd vector

11 载体的选择 EASY 克隆和 T4 DNA Ligase 克隆比较 (TOPO 载体和普通 TA 载体比较 ) PCR 产物 EASY 克隆 无需纯化可直接用于克隆 ( 若无杂带和引物二聚体 ) T4 DNA 连接酶克隆 需要纯化 (PCR 缓冲液抑制连接 ) 反应时间 / 温度 5 分钟 / 室温 (20 o C-37 o C) 操作 载体 + 片段 过夜 (12-16 小时 )/12-16 o C 载体 + 片段 + 缓冲液 + T4 连接酶 + 水 克隆阳性率 /+++ 克隆数 ++/ 连接大片段 +/++,++++(T5) ++/+++

12 克隆感受态细胞的选择 Trans10 Trans5α Trans1-T1 Trans109 Trans110 名称 (Top10) (DH5α) (Mach1-T1) (JM109) (JM110) Trans1-Blue (XL1-Blue) Trans2-Blue (XL10-Gold) TransStbl3 (Stbl3) 适用范围 适用于毒基因的克隆具有硫链霉素抗性 普遍使用 具有 T1 T5 噬菌体抗性, 在液体培养基中生长速度快 同源重组率低, 适合含有重复序列的基因克隆 不会对质粒进行甲基化修饰 适合转化去甲基化的 DNA 适用于大质粒 DNA 和重组产物的转化降低片段大小的偏爱性, 可用于文库构建具有四环素 氯霉素抗性 适用于慢病毒及其它逆转录病毒载体的复制

13 无缝拼接基因克隆

14 peasy-uni Seamless Cloning and Assembly Kit 原理 : 同源重组 使用条件 : 引物设计时在片段末端引入重叠序列 应用 : 可将任意方法线性化后的载体与片段连接

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17 引物设计方式

18 几种载体构建方法的比较 方法酶切 + 连接 TOPO 克隆同源重组 原理 利用限制行内切酶切割载体 片段 产生相匹配的末端, 然后用 T4 连接酶连接起来 利用 TOPO 酶的双重活性, 实现快速连接 利用重组酶, 将任意片段与任意载体连接 特点 连接具有方向性克隆数多 需要酶切位点阳性率较低步骤繁琐, 需要回收片段耗时费力 简单 快速 高效 只能连接特定载体 ( 多用于克隆 ) 连接无方向性克隆数较少 1 载体加 1 片段 简单 : 载体 + 片段 +mix 高效 :95% 以上通用性 : 任意载体 + 片段无缝 : 任意位置都可设计为连接位点, 且连接位点处无多余序列方向性 : 定向连接一次连接多个片段长片段 (5+15 kb) 拓展功能强大 引物合成成本高

19 TransStart 热启动技术

20 开发思路 PCR 酶性能 扩增能力 ; 特异性 ; 保真性 扩增能力, 特异性方面, 热启动酶的效果最好

21 开发思路 热启动方法 化学封闭 抗体封闭 基因改造 共同特点 : 封闭 DNA 聚合酶的活性中心, 常温下酶活受限, 加热后释放酶活 DNA 聚合酶活性中心不只一个, 所以无法完全封闭酶活

22 不同热启动方法比较 化学封闭法 (HotStar Qiagen) 需要预加热 (10 min) 步骤, 损伤 DNA 样品, 降低酶活 抗体封闭法 (Platinum IVTG) 利用 Taq 抗体 ( 来源于哺乳动物 ), 有残留 DNA 污染的潜在风险 酶的催化活性域不唯一, 酶的催化活性域不唯一无法 100% 封闭酶活, 无法 100% 封闭酶活 基因改造 (TransTaq-T TransTaq HiFi TransGen) 不使用抗体, 无需预加热 酶的催化活性域不唯一, 改造后的酶仍然无法 100% 封闭酶活

23 开发思路 反其道而行之 不针对酶本身进行封闭, 而是封闭引物与模板, 让酶的活性无用武之地? 如何封闭?

24 TransStart 热启动原理 双封闭法 利用两种高效的蛋白, 分别与引物和模板结合, 阻断低温下引物形成二聚体 以及阻断酶与模板的结合, 使引物与模板不被 DNA polymerase 所利用, 有效地封闭 DNA 的合成 高效小蛋白相对模板引物过量, 封闭效率达 100% 随 PCR 变性步骤的进行, 两种蛋白失活, 释放出引物与模板参与扩增反应

25 TransStart 双封闭法原理

26 TransStart 热启动技术的应用 TransStart Taq DNA Polymerase 新型热启动酶 双封闭法, 提高扩增能力, 增强扩增特异性

27 TransStart Taq 扩增能力和特异性比较 M M:Trans2K Plus DNA Marker 1:DMD1, 0.3kb 2:Numb, 0.3kb 3:P53, 0.5kb 4:P1P2, 1.2kb 左道为非热启动 Taq DNA 聚合酶右道为 TransStart Taq DNA 聚合酶

28 TransStart 热启动技术的应用 TransStart Taq DNA Polymerase TransStart TopTaq DNA Polymerase TransStart Green qpcr SuperMix TransStart Green qpcr SuperMix UDG TransStart Top Green qpcr SuperMix TransStart Probe qpcr SuperMix

29 TransStart Green qpcr SuperMix UDG 数据的准确 具有 TransStart Green qpcr SuperMix 的所有特点 采用 UDG 酶和 dutp 组合, 有效防止 PCR 产物的交叉污染 ( 得到的 CT 值比实际 CT 值小或其它影响 ) 原理 :dutp 取代 dttp, 扩增产物中 U 取代了 T, 如果有 PCR 产物的残留污染, 在孵育步骤时 (50 2 min),udg 酶可以消化含 U 的 PCR 产物, 而不会影响含 T 的模板, 去除污染 随后的变性步骤 ( min ), 彻底失活 UDG 酶, 避免了降解新的扩增产物的可能

30 TransStart Tip Green qpcr SuperMix 全封闭法 TransStart Tip 新型热启动酶利用三种蛋白封闭模板 引物利用特殊的化学物质和 DNA 聚合酶结合, 封闭 DNA 聚合酶 将化学封闭技术与 TransStart 热启动技术相结合实现全封闭, 与双封闭法 TransStart TopTaq 相比 : 灵敏度更高特异性更高扩增能力更强适用范围更广

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32 TransStart FastPfu 快速高保真酶

33 开发思路 PCR 酶性能 扩增能力 ; 特异性 ; 保真性 保真方面,Pfu 酶的效果较好

34 目前世界上, 保真性相对优秀的酶为 Pfu 系列 多用于基因功能的研究 定点突变等要求高保真的实验 最主要的缺点 聚合速度慢, 仅有 0.5 kb/min 以定点突变试验为例, 一般需要 5 小时以上甚至十余小时, 大大制约了实验进度 扩增能力较 Taq 系列酶弱 开发思路

35 保真性 速度 Pfu 酶能否和 Taq 酶具有同样的扩增速度呢? 但一般认为, 合成速度的提升, 往往会以牺牲保真性为代价 如何在提高聚合速度的同时还能确保保真性, 成为改造 Pfu 酶必须解决的问题

36 快速高保真酶 TransStart FastPfu FastPfu Fly 改造原理 : 对 EasyPfu 酶进行基因改造, 对酶的不同催化活性域进行突变, 在提高扩增速度与扩增效率的同时, 还提高了保真性 解决了扩增速度与保真性的矛盾

37 TransStart FastPfu DNA Polymerase 快速 : Plasmid DNA: 4 kb/min, cdna Genomic DNA: 2 kb/min 速度 :FastPfu 是传统 Pfu 的 4~8 倍 ( 传统 Pfu: 0.5 kb/min) 保真性 :FastPfu 是传统 Pfu 的 3 倍

38 TransStart FastPfu Fly DNA Polymerase 更高的扩增效率 更快的速度 FastPfu Fly: FastPfu: 更高的保真性 FastPfu Fly: FastPfu: 2~6 kb/min 2~4 kb/min 是传统 Pfu 的 6 倍是传统 Pfu 的 3 倍

39 TransStart FastPfu FastPfu Fly 与 EasyPfu 酶扩增速度比较

40 实验数据 Human cdna 模板 M M2 M1:1 Kb Plus DNA Ladder M2:Trans15K DNA Marker 1:ACTR 3.5 kb 2 hrs 14 min 2:VIN 4.6 kb 2 hrs 34 min 3:Pol 6.8 kb 3 hrs 09 min 4:APC 8.5 kb 3 hrs 41 min 5:Dynein 12.3 kb 4 hrs 48 min

41 实验数据 Human Genomic DNA 模板 M M2 M1:1 Kb Plus DNA Ladder M2:Trans15K DNA Marker 1:Rhod 2.0 kb 1 hrs 19 min 2:β-globin 3.0 kb 1 hrs 27 min 3:Rhod 4.17 kb 1 hrs 29 min 4:Factor IX 7.5 kb 3 hrs 25 min 5:serum albumin 12.4 kb 4 hrs 48 min

42 实验数据 Plasmid DNA 模板 M M2 M1:Trans15K DNA Marker M2:Trans15K DNA Marker 1:UDG 7.0 kb 1 hrs 36 min 2:LN 10.0 kb 1 hrs 55 min 3:Fang 14.7 kb 2 hrs 26 min

43 TransDirect PCR 无需纯化 gdna 的 PCR

44 开发思路 大量样本的高通量检测 : 先提基因组 DNA, 然后 PCR gdna 提取, 不仅费时, 而且样品之间的污染是一个严重问题 模板裂解液直接扩增? 成分复杂, 杂质很多, 含有强 PCR 抑制剂

45 开发思路 有效裂解组织 抗抑制能力强 扩增能力强的聚合酶 适合于不同材料

46 TransDirect Animal Tissue PCR Kit TransDirect Plant Tissue PCR Kit TransDirect Blood PCR Kit 针对不同组织类型的裂解液系统 2 TransDirect PCR SuperMix 核心 TransBD Taq DNA 聚合酶通过 Gene Shuffling 技术获得的第二代 Taq DNA 聚合酶具有极强的抗抑制能力 使用方便裂解液 / 血液直接作为模板, 只加入引物和水, 使 SuperMix 溶液的浓度为 1 即可进行反应

47 TransDirect Plant Tissue PCR Kit

48 TransDirect Animal Tissue PCR Kit

49 M TransDirect Blood PCR Kit M M M M 人血肝素抗凝 M 人血 EDTA 抗凝 人血新鲜

50 TransScript 高温反转录酶

51 开发思路 对于 GC 含量高或具有复杂结构的 RNA 模板 ( 水稻 小鼠等 ), 反转录困难 关键 : 高温打开 RNA 模板的复杂结构, 在高温条件下合成 cdna 无法打开复杂结构, 利用常规反转录酶 (37-42 ) 无法合成完整的 cdna, 而且在高温条件下, 常规反转录酶活性会很快丧失 开发耐高温的反转录酶

52 Trans RT 酶系列产品改造原理 DNA 聚合酶活性域 RNaseH 活性域

53 Trans RT 系列产品性能比较 产品合成长度反应温度灵敏度保真性适合高 GC 复杂模板 EasyScript RT 8 kb 42 TransScript RT 12 kb 42 TransScript II RT 15 kb TransScript-Uni RT 12 kb 42 TransScript Fly RT 20 kb 42-65

54 TransScript-Uni One-Step gdna Removal and cdna Synthesis SuperMix 超高热稳定性, 反应温度宽广 :42-65 最佳反应温度 分钟反应,5 秒钟失活 gdna Removal 无 RNaseH 活性 合成片段 20 kb

55 M M NCBP 2.5 kb VIN 4.6 kb 以 100 ng Human total RNA 反转录 cdna 为模板,PCR 扩增. M: Trans2K Plus II 1: TS II 2~6: TS-Uni,

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57 Anchored Oligo(dT) Primer 的优点

58 All-in-One 让反转录简单到极致

59 常规反转录体系 模板 引物 dntps 反应缓冲液 (ph 值, 离子强度, Mg 2+ ) RI 酶

60 优化的反转录体系 SuperMix 模板 引物 Rxn Mix All-in-One dntps 反应缓冲液 (ph 值, 离子强度, Mg 2+ ) Enzyme Mix RI 酶

61 First -Strand Synthesis Other First -Strand Synthesis Kit RNA Trans First -Strand Synthesis SuperMix RNA TransScript All-in-One First- Strand cdna Synthesis SuperMix RNA Primer Primer Buffer dntps 2 RT Reaction Mix All-in-One RT Enzyme RNase Inhibitor RT/RI Enzyme Mix

62 All-in-One 除 RNA 模板外, 所有组分预混完毕, 最大程度简化操作 优化的引物 Mix:Oligo dt/random Primer, 高效反转录各类模板

63 DNA 去除与 RT 同时进行 材料 ( 培养细胞 组织等 ) 模板制备 (RNA 提取 ) DNA 去除 /RT RNA cdna DNase I 处理 RNA (genomic DNAMinus) 反转录 cdna 合成步骤 /DNA 去除步骤同时进行 RTase 失活 / DNase I 失活同时进行

64 AT321 AH321 AT341 AH341 TransScript All-in-One First-Strand cdna Synthesis SuperMix for PCR TransScript II All-in-One First-Strand cdna Synthesis SuperMix for PCR TransScript All-in-One First-Strand cdna Synthesis SuperMix for qpcr(one-step gdna Removal) TransScript II All-in-One First-Strand cdna Synthesis SuperMix for qpcr(one-step gdna Removal) 操作简单 反应快速 高兼容性 合成效率高 RT 同步去除 gdna

65

66 常规反转录条件 变性 65~70 5 min 失活 min Add RNA Primer 退火 min 随机引物 延伸 37~42 50 min 1.5 h 冰浴 2 min Add dntps Buffer RI RTase 结束

67 All-in-One for PCR 失活 85 5 min 延伸 42~55 30 min 35 min Add All-in-one RNA H 2 O only! 结束

68 All-in-One for qpcr 失活 85 5 sec 延伸 42~55 15 min 15 min Add All-in-one RNA (gdna Remover) H 2 O only! 结束

69 TransScript Fly First-Strand cdna Synthesis SuperMix cdna 5 分钟快速合成, 世界最快, 国际首创 5 分钟反应,5 秒钟失活 无 RNaseH 活性 合成片段 12 kb

70 M T F T F T F T F T F T F 以 100 ng Human total RNA 反转录 cdna 为模板,PCR 扩增 35 个循环, 在 1% 琼脂糖凝胶上电泳分析 M: Trans2K Plus II DNA Marker 1: REPA 1.8 kb 2: NCBP2.5 kb 3: ACTR 3.5 kb 4: VIN 4.6 kb 5: Pol6.8 kb 6: APC 8.5 kb T: TransScript RT F: TransScript-Fly

71 EasySee Western Blot 可视化

72 开发思路 Western Blot 后, 需将 X 光片与 NC 膜或 PVDF 膜比对, 确认 Marker 与样品相对位置, 操作繁琐且不准确 开发可以直接曝光的 Marker, 在一张 X 光片上同时看到 Marker 与样品, 实现 Western Blot 可视化

73 发光原理 利用能与抗体结合的蛋白质作为 Marker 的发光条带 Marker 的广泛适用性 : 能够与不同的二抗结合, 应用于不同的 Western Blot 实验

74 发光原理 条带含有 IgG IgM 结合位点, 本身即相当于一抗, 直接与二抗结合 广泛适用于各种抗体, 满足广大客户需求 可与目的蛋白条带同时结合抗体 用同样标记抗体来检测

75 EasySee Western Marker

76 EasySee II Western Marker

77 TransLipid 高效 低毒的新型阳离子脂质体转染试剂

78 阳离子脂质体转染试剂 目前应用最为普遍的转染试剂,Invitrogen 公司的 Lipofectamine 2000 Transfection Reagent(LF2K) 是其代表 双层膜结构的脂双分子层, 表面带正电荷, 可通过静电作用将 DNA 分子包裹入内 也能被表面带负电的细胞膜吸附, 通过融合或内吞作用将 DNA 传递入细胞

79 开发思路 无论是与 DNA 分子的结合, 还是与细胞膜的相互作用, 都依赖于正负电荷的相互作用 开发思路 改变脂质体表面的电荷状态

80 改造原理 通过化学修饰, 改变脂质体表面的电荷状态, 从而提高脂质体对核酸的装载效率 通过化学修饰, 改变脂质体表面的电荷状态, 增强脂质体对细胞膜的亲和性 通过化学修饰, 调节脂膜的流动性, 降低脂膜的通透性, 增加了脂质体在体外的稳定性

81 实验数据 LF2K 1:2.5 ( 推荐比例 ) 1:1.25 1:2.5 1:5 1:1.25 1:2.5 1:5 HEK 293T, different DNA/Translipid Ratio

82 实验数据 HeLa,different time

83 实验数据 Control: LF2K TransLipid HEK 293T

84 TransLipid 已成功转染的细胞种类 ( 请登陆 细胞转染的实验细节 Advanced transfection with Lipofectamine 2000 reagent: Primary neurons, sirna, and high-throughput application. Methods. 33 (2004)

85 Double Luciferase 荧光素酶报告基因系统

86 开发思路 传统报告基因 ( 如 β-gal,cat,gfp 等 ) 检测方法虽然应用广泛, 但是在灵敏度 线性范围 有无内源活性干扰以及操作难易程度等方面, 却存在着很大局限性 荧光素酶报告基因系统可以很好地避免以上限制因素

87 荧光素酶报告基因 萤火虫荧光素酶报告基因 (Firefly Luciferase) 海肾荧光素酶报告基因 (Renilla Luciferase)

88 荧光素酶的生物发光原理 562 nm 480 nm 生物发光与荧光蛋白发光的区别 : 是否需要激发光源 更加灵敏, 动力学范围更广

89 荧光素酶作为报告基因的优势 背景低, 哺乳动物细胞中无内源表达活性 操作简便, 检测迅速, 所有操作半小时内完成 灵敏度高, 可检测低至 ~10 20 摩尔荧光素酶分子, 适合弱启动子 低水平表达调控基因的检测 检测范围广, 线性范围达 10 7 数量级

90 Double Luciferase 是双报告系统的上佳之选 为什么要使用双报告基因系统 实验结果受多种因素的影响 不同处理间细胞状态与数目的差异 不同处理间转染效率的差异 不同处理间细胞裂解效率的差异 为消除系统误差, 需要对不同处理样品的结果进行归一化处理 双报告系统中, 以一个报告基因作为系统内参 归一化反应 = 萤火虫荧光素酶活性 海肾荧光素酶活性

91 双荧光素酶报告基因系统的优势 传统双报告基因系统, 以 β-gal CAT GUS Luc 等混搭, 灵敏度不同, 检测方法不同, 需要分别检测, 费时费力 双荧光素酶报告系统, 两种荧光素酶检测方法相同, 采用同一种裂解液 在同一个试管中即可完成两种酶活性的检测, 省时省力, 灵敏度高, 检测范围广

92 荧光素酶报告基因的检测流程 第一步 : 细胞裂解 移除培养基, 用 1 PBS 润洗 加入 1 Cell Lysis Buffer 转移至 EP 管中, 离心收集上清

93 萤火虫荧光素酶底物 第二步 : 荧光素酶活性检测 海肾荧光素酶底物 -- 在淬灭上一个荧光反应的同时, 启动下一个荧光反应 双荧光素酶报告基因检测 Double-Luciferase Reporter Assay Kit

94 应用领域 研究基因转录调控元件 ( 如启动子 / 增强子 ) 研究信号转导通路 ( 如 p53, NF-kB 通路 ) 研究 mirna 的靶标 (3 -UTR) 研究蛋白对 RNA 的降解作用 ( 如抗病毒蛋白降解病毒 RNA) 研究蛋白 - 蛋白相互作用 ( 快速 灵敏 定性 定量 ) 药物筛选 ( 特异靶点, 高灵敏性, 高通量筛选 )

95 实验数据

96 Easy 克隆技术 快速 高效 1+1 TransStart 最好的热启动技术 TransStart FastPfu 快速高保真酶 TransDirect PCR 无需纯化 gdna 的 PCR TransScript 高温反转录酶 All-in-One 简单到极致的反转录 EasySee Western Blot 可视化 TransLipid 新型转染试剂 Double Luciferace 报告基因检测的生力军

97 谢谢! 北京全式金生物技术有限公司

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