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更新時(shí)間：2025-07-02
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四缺培養(yǎng)基指同時(shí)缺失 4種關(guān)鍵營養(yǎng)成分 的選擇性培養(yǎng)基，主要用于：
篩選基因編輯成功細(xì)胞（如CRISPR敲除、過表達(dá)）
維持質(zhì)粒穩(wěn)定表達(dá)（防止未轉(zhuǎn)染細(xì)胞干擾）
研究基因互作關(guān)系（如酵母雙雜交系統(tǒng)）
名稱由來：在基礎(chǔ)培養(yǎng)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(yǎng)因子。
載體設(shè)計(jì)：
改造的表達(dá)載體攜帶特定 營養(yǎng)合成基因（如 LEU2, TRP1）
| 載體標(biāo)記基因 | 補(bǔ)償缺失的營養(yǎng) |
|---|---|
| LEU2 | 亮氨酸 |
| TRP1 | 色氨酸 |
| HIS3 | 組氨酸 |
| ADE2 | 腺嘌呤 |
篩選邏輯：
成功轉(zhuǎn)入載體的細(xì)胞 → 表達(dá)合成基因 → 自主生產(chǎn)缺失營養(yǎng) → 存活
未轉(zhuǎn)染/轉(zhuǎn)染失敗細(xì)胞 → 無法合成必需營養(yǎng) → 死亡
? 超高篩選嚴(yán)謹(jǐn)性：細(xì)胞必須同時(shí)表達(dá)4種補(bǔ)償基因才能存活（防假陽性）
? 適配多質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染：不同載體攜帶互補(bǔ)營養(yǎng)基因（如雙質(zhì)粒系統(tǒng)需 LEU2+TRP1）
| 實(shí)驗(yàn)類型 | 培養(yǎng)基類型 | 作用機(jī)制 |
|---|---|---|
| 酵母雙雜交 | SD/-Leu/-Trp/-His/-Ade | 同時(shí)篩選誘餌/獵物質(zhì)粒 + 報(bào)告基因激活 |
| CRISPR穩(wěn)定株篩選 | DMEM/F12四缺 | 篩選攜帶sgRNA+抗性基因的細(xì)胞 |
| 哺乳動(dòng)物基因過表達(dá) | HAT四缺* | 篩選DHFR補(bǔ)償基因表達(dá)細(xì)胞 |
*注：哺乳動(dòng)物細(xì)胞常用 HAT培養(yǎng)基（次黃嘌呤-氨基蝶呤-胸苷）作為類似篩選系統(tǒng)。
基礎(chǔ)培養(yǎng)基選擇：
酵母：SD Base（合成成分明確）
哺乳細(xì)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(duì)應(yīng)的“營養(yǎng)補(bǔ)償混合物"（如Clontech的DO Supplement）
| 問題 | 原因 | 解決方案 |
|---|---|---|
| 背景細(xì)胞生長 | 培養(yǎng)基污染/配制誤差 | 過濾除菌+新鮮配制 |
| 篩選效率低 | 轉(zhuǎn)染效率不足 | 增加抗生素預(yù)篩選步驟 |
| 細(xì)胞生長緩慢 | 營養(yǎng)缺失過于嚴(yán)苛 | 改用三缺培養(yǎng)基過渡 |
| 類型 | 缺失成分?jǐn)?shù)量 | 篩選嚴(yán)謹(jǐn)性 | 適用場景 |
|---|---|---|---|
| 單缺 | 1種 | ★☆☆☆☆ | 質(zhì)粒初步篩選 |
| 雙缺 | 2種 | ★★☆☆☆ | 雙質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染 |
| 三缺 | 3種 | ★★★☆☆ | 報(bào)告基因系統(tǒng) |
| 四缺 | 4種 | ★★★★★ | 高嚴(yán)謹(jǐn)基因互作/多基因編輯 |
1. Thermo Fisher（Gibco定制服務(wù)）
產(chǎn)品：定制四缺DMEM/F12（指定缺失氨基酸）
產(chǎn)品：預(yù)混四缺培養(yǎng)基（適配HEK293/CHO細(xì)胞）
貨號(hào)：M2680
四缺培養(yǎng)基是分子生物學(xué)研究的 “黃金篩網(wǎng)" ：
核心價(jià)值：通過 多重營養(yǎng)缺陷 實(shí)現(xiàn)超高篩選嚴(yán)謹(jǐn)性
應(yīng)用場景：酵母雙雜交、CRISPR多基因編輯、穩(wěn)定株構(gòu)建
操作鐵律：
載體必須攜帶對(duì)應(yīng)營養(yǎng)補(bǔ)償基因
嚴(yán)格無菌配制防止污染
技術(shù)本質(zhì)：利用細(xì)胞代謝缺陷與基因補(bǔ)償?shù)木珳?zhǔn)對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)目的細(xì)胞的“優(yōu)勝劣汰"。
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