DNA Shuffling試劑盒在蛋白質進化中的主要應用

在三十億年的進化過程中，大自然通過重復的隨機突變和體內選擇編碼蛋白的優越功能，產生了大量蛋白質。這種自然進化的例子啟發了研究人員在過去二十年中開發了體外排列蛋白的策略。

在應用的各種策略中，出現了三種主要的強大技術。

通過dNTP類似物的隨機突變

這種方法基于將突變性dNTP類似物，如8-0xo-dGTP和dPTP，通過PCR并入擴增的DNA片段。在僅存在四種天然dNTP的情況下進行第二步驟PCR，淘汰突變性dNTP，實現高達20%的突變率。

1.JBS dNTP突變試劑盒 #PP-101

通過錯誤傾向PCR的隨機突變

由Caldwell和Joyce（1992）開發，這種方法使用在引起DNA聚合酶錯誤率增加的條件下的PCR反應，在感興趣的基因中引入突變。通過錯誤傾向PCR實現的突變率在0.6-2.0%范圍內。

2.JBSError傾向試劑盒IPP-102

通過DNA Shuffling的隨機突變

由Stemmer（1994）開發，DNA Shuffling通過隨機切割一個基因或一組相關基因，然后通過自引物PCR反應重新組裝片段來生成庫。這種方法允許來自不同相關基因的序列重組。整體突變率大約為0.7%。

3.艾美捷DNA Shuffling試劑盒 #PP-103

Jena Bioscience現在為每種技術的“即用型”提供所有必要的組件，單獨的試劑盒，并附有簡化的文檔，以Z大化成功。

一般實驗室用途。

運輸：在凝膠包上運輸

儲存條件：存儲在-20℃

附加儲存條件：避免凍融循環

保質期：12個月

通過DNA Shuffling的隨機突變

DNA Shuffling是一種在體外有目標地進化蛋白質的強大技術。它通過來自一個或幾個相關基因的基因片段的重組生成結構多樣性。DNA Shuffling可以分為單基因 Shuffling和多基因 Shuffling（圖1）。在單基因 Shuffling中，只有一個基因被消化，然后重新組裝，導致點突變的比率大約為0.7%。DNA Shuffling在蛋白質進化中的主要應用是多基因 Shuffling（通常稱為分子育種）。在這項技術中，幾個同源DNA序列被消化，然后重新組裝。結果是包含額外點突變的嵌合基因庫。

DNA Shuffling中的關鍵步驟是對感興趣的基因進行消化，以產生合適大小的片段。因此，試劑盒中的所有試劑都經過優化，以便在方便的時間框架內獲得所需大小的片段（圖2）。通常，使用平均大小為70-280 bp的片段會取得最佳結果。請注意，完全的DNase I消化會產生非常短的片段，這些片段無法通過隨后的PCR進行擴增。

圖1：DNA混洗的一般類型

圖2:1000bp DNA片段的DNA酶I消化與孵育時間的函數關系（37℃下1μg DNA+0.1單位DNA酶I）

DNA Shuffling試劑盒參考文獻：

Crameri et al. (1998) DNA shuffling of a family of genes from diverse speciesaccelerates directed evolution. Nature 391:288.

Patten et al. (1997) Applications of DNA shuffling to pharmaceuticals andvaccines. Curr. Opin. Biotechnol. 8:724.

Stemmer (1994) DNA shuffling by random fragmentation and reassembly. Invitro recombination for molecular evolution. Proc. Natl. Acad. Sci. USA91:10747.

Stemmer (1994) Rapid evolution of a protein in vitro by DNA shuffling. Nature370:389.