慘了,因質粒用錯,博士被撤稿,痛失學位,導師:我不允許各位重蹈覆轍.....
質粒,小小的身體,大大的能量,對奮戰在生物實驗室的科研人而言是熟悉的夥伴。科學的車輪緩緩駛過,生化實驗室不能失去質粒,正如西方不能失去耶路撒冷。
面對質粒,不少科研人心中五味雜陳,幾家歡喜幾家愁,質粒構建表達成功皆大歡喜,構建失敗輕則耽誤時間,重則影響畢業大計。
而有人則因構建質粒水平過於高超,讀博多年歸來,依然是替全課題組構建質粒的「工具人」,導師抓住一隻羊使勁地薅羊毛,誓要讓其發光發熱到最後一分鐘。
來源:小紅書
質粒構建難題頻出,猶如玄學
學霸君看完之後,既同情該網友的困境,又暗暗佩服其構建質粒百發百中的能力。畢竟,質粒構建與表達是分子生物學的技術難題,被質粒折磨得苦不堪言的人不在少數。
有人半夜輾轉難眠,爲質粒實驗苦心孤詣,好不容易克服了酶切濃度不夠、轉化失敗的困難,又面臨 PCR 之後的條帶暗淡無光的挑戰。
每一步都嚴格按照師兄給的步驟嚴格執行,實驗結果卻顆粒無收。
來源:網絡
每一個不長菌的培養皿,每一支廢棄的離心管,見證了科研人在努力構建質粒時的茫然無措與心塞。
來源:圖蟲創意
來源:圖蟲創意
有人慾哭無淚,給別人構建重組質粒時百發百中,給自己構建質粒時,換了三個載體始終得不到想要的結果。幸運是有的,但不多,全部轉移給他人了。
來源:網絡
有人花費半年的時間構建一個簡簡單單的質粒,卻始終敲不開成功的大門,就在最後一次打算放棄時,隨便挑了三個菌落測序,意外地一次性成功。
踏破鐵鞋無覓處,得來全不費工夫,不得不說這是一門玄學。
來源:網絡
質粒構建和表達有絕招,細節必不可少
細節決定成敗,質粒構建、轉化、提取、鑑定、轉染、測定一條龍過程結束,嚴格貫徹「細節爲先」尤爲重要,方能提高實驗成功率。
首先,要熟悉目的質粒的構造和細節,做到有的放矢。世界上有無數種質粒, 天然存在的、人爲改造的 …… 形態和功能數不勝數,讓人眼花繚亂。
但質粒就像好比人,再複雜的「人」都由「鼻子+眼睛+嘴巴+耳朵」構成,換而言之,再複雜的質粒都由「起始位點+啓動子+酶切位點+外源片段」等基本元件構成。
學霸君在此推薦以下方法讓你先人一步掌握質粒細節:
1. 使用 Vector NTI 軟件,裡面含有大量常見和經典的質粒圖譜,能夠對質粒圖譜瞭解更直觀。
2. 查找質粒圖譜的網站,能夠對質粒的來源、構造和功能充分掌握。
Addgene 網址:http://www.addgene.org/
來源:Addgene
Vector DB 網址:http://genome-www.stanford.edu/vectordb/vector.html
NCBI 網址:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/
歐洲分子生物學實驗 EMBL:http://www.ebi.ac.uk/
其次,需要提醒的是,很多人的實驗止步於提純 DNA 這一步,使得前期工作付諸流水。通常,按得到質粒 DNA 的量可將質粒抽提方法和試劑盒分爲小提,中提,大提。
做實驗嚴絲合縫地按照步驟執行是嚴謹的體現,但是有時候也要在不違背主體原則下靈活地改變,例如,在提取質粒時,根據菌液量、實驗目的等需要,靈活地選擇合適的提取方案,才能獲得濃度達標的 DNA,有效快速地推進實驗。
畢竟,DNA 濃度直接關係到酶切、酶連、轉化等一系列關鍵步驟,科研小夥伴不得不提起十二分精神。
來源:MCE 官網
此外,學霸君曾受轉化步驟困擾,塗菌後的培養皿比臉還乾淨。經驗豐富之後,才知道其中玄機滿滿。
失敗原因:轉化後塗菌太少。
改進措施:將搖好的菌離心棄上清, 取沉澱的一半塗板,尤其是構建質粒時, 也可沉澱全部塗板。
失敗原因:轉化後搖菌時間過短。
改進措施:適當增加搖菌時間,12-14 小時爲佳。
失敗原因:感受態失效或錯誤使用。
改進措施:切勿反覆凍融,切勿劇烈振盪。
失敗原因:抗生素加的比例過多或過少, 長出雜菌。
改進措施:細心認真地確認抗生素的添加是否正確,設置對照組。
東風借力,獲得令人安心的質粒
質粒構建看似簡單,實則每一步暗含玄機,稍有不慎,連累整個實驗進程。之前有研究顯示,近 50% 的實驗室質粒存在明顯的設計缺陷及序列錯誤。
東京醫科牙科大學某博士因錯誤的質粒被撤銷了博士學位,還有人因質粒使用不當被撤稿。這都是血淚教訓!
來源:東京醫科牙科大學官網,撤銷博士學位聲明
俗話說,他山之石,可以攻玉。除了自己努力構建質粒之外,學霸君在這裡爲大家推薦一個巧妙實用、事半功倍的方法,爲方便迅捷地獲得目的質粒保駕護航。
Addgene 是一個全球性的、非營利性的生物資源儲存庫,幫助科學家分享質粒的優質平臺。它收藏了來自世界各地的 6109 個實驗室的 146411 個質粒,其中包含 895 種即用型病毒載體和 214 種重組抗體。
重要的是,這些質粒被來自 111 個國家的科學家們充分利用,已經被請求使用 2128046 次。
來源:Addgene 官網
此外,該平臺還提供質粒寄存服務,當科學家發表研究論文時,他們可以將相關的質粒寄存在 Addgene,由 Addgene 提供質量控制、購買資質審覈,簽署合規性文件、產品運輸和記錄保存等服務,免去了科研人互相聯繫和郵寄質粒的滯後性,將其從繁瑣的事務中解放出來。
這些被記錄到科學論文裡的質粒們遠渡重洋,走遍世界,爲人類科研事業的進步增磚添瓦。
例如,在平臺上能看到基因編輯先驅之一張鋒院士實驗室的經典質粒,後面還貼上了文獻來源 — 在 Science 雜誌發表的研究論文 Genome-Scale CRISPR-Cas9 Knockout Screening in Human Cells,令人一目瞭然,工作效率翻倍。
當然,這些質粒的使用僅限學術機構和非營利組織哦,小夥伴們在使用院士同款質粒時,也要愛惜個人學術羽毛,不能隨意用其從事商業活動。
來源:Addgene 官網
來源:Addgene 官網
質粒構建非一朝一夕的功夫,還得仔細揣摩,願小夥伴們構建一個成功一個。大家還有什麼經驗要分享嗎?歡迎在留言區討論。
題圖來源:圖蟲創意
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