四缺培養基指同時缺失 4種關鍵營養成分 的選擇性培養基,主要用于:
篩選基因編輯成功細胞(如CRISPR敲除、過表達)
維持質粒穩定表達(防止未轉染細胞干擾)
研究基因互作關系(如酵母雙雜交系統)
名稱由來:在基礎培養基上定向去除 亮氨酸(Leu)、色氨酸(Trp)、組氨酸(His)、腺嘌呤(Ade) 四種營養因子。
載體設計:
改造的表達載體攜帶特定 營養合成基因(如 LEU2, TRP1)
載體標記基因 | 補償缺失的營養 |
---|---|
LEU2 | 亮氨酸 |
TRP1 | 色氨酸 |
HIS3 | 組氨酸 |
ADE2 | 腺嘌呤 |
篩選邏輯:
成功轉入載體的細胞 → 表達合成基因 → 自主生產缺失營養 → 存活
未轉染/轉染失敗細胞 → 無法合成必需營養 → 死亡
? 超高篩選嚴謹性:細胞必須同時表達4種補償基因才能存活(防假陽性)
? 適配多質粒共轉染:不同載體攜帶互補營養基因(如雙質粒系統需 LEU2+TRP1)
實驗類型 | 培養基類型 | 作用機制 |
---|---|---|
酵母雙雜交 | SD/-Leu/-Trp/-His/-Ade | 同時篩選誘餌/獵物質粒 + 報告基因激活 |
CRISPR穩定株篩選 | DMEM/F12四缺 | 篩選攜帶sgRNA+抗性基因的細胞 |
哺乳動物基因過表達 | HAT四缺* | 篩選DHFR補償基因表達細胞 |
*注:哺乳動物細胞常用 HAT培養基(次黃嘌呤-氨基蝶呤-胸苷)作為類似篩選系統。
基礎培養基選擇:
酵母:SD Base(合成成分明確)
哺乳細胞:DMEM高糖型(需定制去除特定氨基酸)
無菌添加物:
缺失成分對應的“營養補償混合物"(如Clontech的DO Supplement)
問題 | 原因 | 解決方案 |
---|---|---|
背景細胞生長 | 培養基污染/配制誤差 | 過濾除菌+新鮮配制 |
篩選效率低 | 轉染效率不足 | 增加抗生素預篩選步驟 |
細胞生長緩慢 | 營養缺失過于嚴苛 | 改用三缺培養基過渡 |
類型 | 缺失成分數量 | 篩選嚴謹性 | 適用場景 |
---|---|---|---|
單缺 | 1種 | ★☆☆☆☆ | 質粒初步篩選 |
雙缺 | 2種 | ★★☆☆☆ | 雙質粒共轉染 |
三缺 | 3種 | ★★★☆☆ | 報告基因系統 |
四缺 | 4種 | ★★★★★ | 高嚴謹基因互作/多基因編輯 |
1. Thermo Fisher(Gibco定制服務)
產品:定制四缺DMEM/F12(指定缺失氨基酸)
產品:預混四缺培養基(適配HEK293/CHO細胞)
貨號:M2680
四缺培養基是分子生物學研究的 “黃金篩網" :
核心價值:通過 多重營養缺陷 實現超高篩選嚴謹性
應用場景:酵母雙雜交、CRISPR多基因編輯、穩定株構建
操作鐵律:
載體必須攜帶對應營養補償基因
嚴格無菌配制防止污染
技術本質:利用細胞代謝缺陷與基因補償的精準對應關系,實現目的細胞的“優勝劣汰"。
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