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常用RNA酶抑制剂-生命科学基础研究入门

时间:2023-10-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:异硫氰酸胍,目前它被认为是最有效的RNase抑制剂。异硫氰酸胍不仅能有效破坏细胞结构使核蛋白解聚从而释放出 RNA,还能强烈抑制 RNase活性。钒氧核苷酸复合物是一种强烈的RNase抑制剂,由钒离子的氧化型与核苷酸结合而形成。因为用DEPC等处理的重复使用的塑料制品往往由于多次RNase污染而使RNA提取结果不理想。注意不要将RNA稀释在DEPC水中检测OD260和

常用RNA酶抑制剂-生命科学基础研究入门

异硫氰酸胍,目前它被认为是最有效的RNase抑制剂。异硫氰酸胍不仅能有效破坏细胞结构使核蛋白解聚从而释放出 RNA,还能强烈抑制 RNase活性。焦碳酸二乙酯(DEPC)是一种有效但抑制RNase活性不完全的抑制剂,它同时也是一种RNase的化学基团修饰剂。DEPC抑制RNase活性的机制是通过与RNase的功能基团组氨酸残基的咪唑基结合而使RNase变性失活。由于DEPC与氨水接触后易产生致癌物,因此使用过程中需要特别小心。蛋白类抑制剂(RNasin)是一种RNase的非竞争性抑制剂,可与几种RNase结合而使它们失活。RNasin是从鼠肝或人胎盘中提取的酸性糖蛋白。钒氧核苷酸复合物是一种强烈的RNase抑制剂,由钒离子的氧化型与核苷酸结合而形成。其他如SDS、尿素硅藻土等对RNase也有一定抑制作用。

1.防止RNA酶污染的措施

(1)尽可能在实验室专门设立RNA操作区,RNA操作区应保持清洁、干净,并定期除菌。

(2)离心机、微量移液器试剂等均应专用。

(3)实验过程中,操作人员需自始至终均戴一次性口罩手套,并注意时常更换新的口罩和手套,这样可避免操作人员身体上的微生物及自身产生的RNase污染实验用具或实验试剂。

(4)最好使用一次性离心管、枪头等塑料用具以防交叉污染。对于一次性塑料制品,建议使用厂家供应的出厂前已经灭菌的制品,买来后不需清洗、灭菌,可直接用于RNA提取实验。因为用DEPC等处理的重复使用的塑料制品往往由于多次RNase污染而使RNA提取结果不理想。

(5)用高温、高压对所有清洗好并干燥的玻璃器皿进行灭菌,灭菌时间至少在6h以上。不能用DEPC浸泡处理的实验器具,可采用氯仿多次冲洗或擦拭以灭活RNase。不能使用高温高压灭菌的塑料制品,需用0.1%DEPC浸泡过夜或反复用氯仿冲洗数次。

(6)制胶模具、电泳槽等有机玻璃器具需先用洗涤剂清洗,ddH2O冲洗干净,无水乙醇干燥,再用3%H2O2溶液室温下浸泡10min,最后用0.1%DEPC水冲洗数次,自然晾干。

(7)配制试剂用的乙醇、异丙醇、Tris等应采用未开封的新瓶装试剂。配制试剂所需在用水应含有0.1%的DEPC。配置好的试剂需先在37℃放置至少12h,接着再用高温高压去除残留在试剂中的DEPC。不能高温高压灭菌的实验试剂要先用DEPC处理的无菌双蒸水配制,再用0.22μm微孔滤膜过滤除菌。

实验一 细菌RNA的提取与纯化

【实验步骤】

(1)在1.5mL塑料离心管中离心收集0.2~1.5mL新鲜细菌(注意:因为细菌RNA半衰期十分短,所以必须使用最新鲜的细菌),吸尽液体培养基,加入1mL细菌RNAout并用移液枪充分吹打,确保细菌全部裂解,没有块状物。如果使用菌落,则用接种环小心将其转移到装有1mL细菌RNAout的1.5mL塑料离心管中,用移液枪吹打均匀。

(2)加入0.2mL氯仿,在振荡器上充分振荡混均30s(必须将管底的液体振荡起来,否则不能有效将DNA打断和去除蛋白质)。

(3)12000~15000g室温离心3min。上清液无色,下层液呈蓝色,中间为蛋白质。小心将上清液转移到另一干净1.5mL塑料离心管中,上清液体积约为0.6mL。为避免触及中间层的DNA和蛋白质,建议分小量多次吸取,并且只取0.5mL,留0.1mL左右。当细菌数量较少时,中间层十分松散,吸取上清时很容易吸到下层有机相,需要更加小心。

(4)在上清液中加入等体积的异丙醇,振荡器上振荡混匀30s。

(5)12000~15000g室温离心3~10min,RNA将在管底侧面形成沉淀。

(6)小心吸弃上清液,注意不要吸取RNA沉淀。

(7)在离心管中加入1mL 75%乙醇,振荡器上振荡混匀30s。

(8)12000~15000g室温离心1min。

(9)小心吸取上清液,注意不要吸取RNA沉淀。

(10)重复步骤(8)和(9)一次。

(11)短暂快速离心,用移液枪小心吸取残留液(约50μL)。

(12)短暂放置1~2min后加入适量RNA溶解液使RNA沉淀溶解,可以立即使用或存放于-80℃长期保存。

(13)RNA完整性的电泳检测:如果需要做Northern杂交,强烈建议使用甲醛变性胶进行RNA电泳,因为非变性胶不能分离所有的RNA分子。如果是简单检测,可以使用TAE缓冲电泳液,但上样时必须使用变性上样液。普通DNA上样液不含变性剂,也没经过去RNase处理,所以最好不要使用。尤其需要注意的是,不要使用TBE进行RNA电泳,因为TBE所含的硼酸是研究多糖的经典方法——硼酸络合法中的关键成分,硼酸通过与RNA核糖中的羟基发生络合反应,形成RNA分子内或RNA分子间的络合复合物,使同样长度的RNA具有不同的泳动速度,电泳条带弥散,同时有大的RNA络合复合物迟留在加样孔中(一般会误以为是基因组DNA污染)。RNA分子内或RNA分子间络合物形成的多少和比例又与硼酸和RNA的数量比例有关,而RNA样品中污染的其他多糖(如植物中提取的RNA)也会参与此反应,使硼酸对RNA电泳的影响更复杂,所以TBE对RNA电泳的影响没有规律性和重复性。有的样品可以使用有的又不行,最好是避免使用。由于细菌细胞中70% ~80%的RNA为rRNA,后者又由23S(约3700nt)、16S(约1700nt)和5S(约100 nt)三种组成,所以变性胶电泳后应该在紫外线下看见三条清晰的rRNA带。由于核酸长度与结合EB的数量成正比(当然还与RNA的二级结构有关,双链部分结合能力比单链部分强),所以23S rRNA条带的荧光强度一般比16S rRNA条带的荧光强度强2倍。如果这两条rRNA带不清晰或比例小于此范围则表示RNA有降解(因为大的RNA被酶降解的可能更大)。

(14)RNA产量产率测定:将5~10μl RNA溶于TE缓冲液中(pH值7.5~8.2之间)检测其在OD260的光吸收。通过光吸收可以得出RNA浓度(OD260为1的RNA=40μg/mL),进而计算出RNA的产量和产率。注意不要将RNA稀释在DEPC水中检测OD260和OD280,否则光吸收比在TE中测得的低10%~15%,因为核酸光吸收跟溶液pH值相关,而DEPC水中的DEPC高压分解后产生的CO2与水反应生成碳酸,使溶液pH值降低进而降低RNA的光吸收。

(15)RNA纯度测定无污染的总RNA的OD260/OD280一般在1.8~2.1之间(具体数值与其碱基组成和溶液成分等多种因素有关),OD260/OD280一般在2.0~2.3之间,如果低于或高于此范围,则分别表示样品可能有蛋白质或多糖的污染,但一般不影响RT-PCR等反应。蛋白质污染可以通过酚、氯仿抽提一次然后用乙醇沉淀去除,DNA和多糖污染可以分别用天泽基因的DNAErasol和PS Erasol去除。

实验二 植物RNA的提取与纯化

提取植物RNA有很多方法,目前应用较多的有CTAB法、SDS法、异硫氰酸胍法、热硼酸盐法以及商业试剂盒Trizal等。由于不同植物、相同植物的不同部位都有其各自的生理结构特点,因此没有一种方法适用于所有的植物组织,不能用一成不变的操作去提取不同植物材料的RNA,而必须在熟悉RNA提取基本原理及要点的情况下,根据各种方法自身的特点对提取方法进行筛选和适当的改进,才能获得一种对目的材料高效的RNA提取方法。

(一)植物总RNA的提取

1.异硫氰酸胍法

异硫氰酸胍法是强烈的蛋白质变性剂,它不仅能强烈抑制RNA酶的活性,还能有效地裂解高核蛋白与核酸复合体,与加入的β-巯基乙醇和N-月桂酰基氨钠(Sarkoyl)共同对RNA产生强烈的抑制作用。

2.CTAB法

该法以CTAB为变性剂,利用较高浓度的CTAB不仅能对植物细胞有较好的裂解作用,而且它还能有效地分离核蛋白与核酸的复合物,同时沉淀总核酸,然后再选择性地分离出RNA。该法的主要步骤如下:称取样品0.3~0.5g,置于含液氮的研钵中研磨成粉末状,迅速转入1.5mL离心管中,每管提前加入1mL的65℃预热30min的提取液,用手剧烈摇动,充分混匀,于65℃水浴20min;4℃条件下12000g离心10min,吸取上清于新离心管中,每管加入等体积水饱和酚、氯仿、异戊醇,颠倒混匀,冰上放置10min;4℃条件下12000g离心10min,取上清于新离心管中进行RNA的沉淀。上清加入1/10倍体积3mol/L CH3COOONa(pH值5.2)和2.5倍体积-20℃预冷的无水乙醇,混匀后-20℃放置2 h以上,4℃条件下12000g离心10min;弃上清,70%乙醇清洗沉淀两次,于超净工作台晾干,加适量DEPC水完全溶解,-20℃保存备用。CTAB法是核酸提取的常用方法,它不仅适用于植物总RNA的大量提取,而且也适用于DNA的提取。

3.热硼酸法

热硼酸法在提取过程中经强烈振荡和温浴,能提高RNA的产量。该技术将硼酸缓冲体系、蛋白酶化合物依靠氢键形成复合物,二硫苏糖醇(DDT)作为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)可与多酚化合物形成复合体,它们都可以抑制植物组织中酚类物质与RNA结合氧化以及酚类物质的氧化而使RNA分开。因此,该技术非常适用于富含酚类物质的植物组织中总RNA的提取。

4.Trizol试剂快速提取法

Trizol试剂快速提取法的特点是快速、高效。取适量样品加入Trizol试剂于室温下静置5min,使核蛋白充分解离后,加入0.2mL氯仿,充分震荡15s并于室温下静置2~3min,在4℃下12000g离心15min,取上清加入0.5mL异丙醇,轻轻混匀,于室温静置10min后,在管底会出现胶状沉淀,即为RNA;再在4℃下12000g离心10min后弃上清,向沉淀中加入1mL 75%乙醇,轻轻混匀后于4℃下7500g离心5min后弃上清,将RNA样品自然晾干,之后加入适量DEPC水溶解即可。

(二)植物总RNA的纯化

1.去除酚类物质

一般用如Li+、Ca2+等沉淀、离心、苯酚/氯仿抽取等方法去除,但这只能去除未被氧化的酚类物质,因此在提取总RNA的初始阶段要注意防止酚类被氧化。抑制酚类被氧化的方法一般有:①还原剂法,一般在提取缓冲液中加入β-巯基乙醇、二硫苏糖醇(DTT)等还原剂,能有效抑制酚类物质的氧化;②螯合剂法,采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)与酚类化合物形成螯合物,使之不能成为多酚氧化酶的底物而抑制它们的氧化,并可在以后的抽提过程中除去这些螯合物;③此外还有牛血清白蛋白法(BSA)、Tris硼酸法、丙酮法均可抑制酚类化合物的氧化。

2.去除多糖类物质

多糖在植物组织中含量丰富,用盐酸胍处理可以除去一些多糖,用LiCl沉淀可将部分多糖留在上清液中,用低浓度的乙醇可沉淀多糖,也可用醋酸钾沉淀多糖。缓冲液中高浓度的NaCl或加入一定浓度的2-丁氧乙醇也有助于除去多糖。

3.去除蛋白质类物质(www.xing528.com)

在提取缓冲液中加入蛋白质变性剂,如异硫氢酸胍、盐酸胍、巯基乙醇-苯酚、SDS、CTAB等可去除大部分蛋白质,也可以利用蛋白酶K降解蛋白杂质,最后再用苯酚/氯仿抽取去残存的蛋白质。

2.去除次级代谢产物

在植物组织中次级代谢产物很容易与RNA结合并被共同抽提出来,从而阻碍RNA的分离。因不能确定这些次级代谢产物是什么物质,所以,目前还没有特别好的方法来解决这一问题。一般用选择性沉淀和梯度离心等方法来纯化。

(三)植物mRNA的提取与纯化

从植物组织或细胞中提取mRNA,通过酶促反应逆转录合成cDNA的第一链和第二链,将双链cDNA和载体连接,然后转化扩增,即可获得cDNA文库,构建的cDNA文库可用于真核生物基因的结构、表达和调控的分析;比较cDNA和相应基因组DNA序列差异可确定内含子存在和了解转录后加工等一系列问题。总之cDNA的合成和克隆已成为当今真核分子生物学研究的基本手段。自20世纪70年代首例cDNA克隆问世以来,人们现已发展了许多种提高cDNA合成效率的方法,并大大改进了载体系统,目前cDNA合成试剂已商品化。cDNA合成及克隆的基本步骤包括用反转录酶合成cDNA第一链,聚合酶合成cDNA第二链,加入合成接头以及将双链DNA克隆到于适当载体(噬菌体或质粒)。

1.植物mRNA的提取

与rRNA和tRNA不同,由于mRNA末端含有多Poly(A)+,当总RNA流经Oligo(dT)纤维素时,在高盐缓冲液作用下,mRNA被特异地吸附在Oligo(dT)纤维素柱上,在低盐浓度或蒸馏水中,mRNA可被洗下,经过两次Oligo(dT)纤维素柱,可得到较纯的mRNA。

2.真核细胞的mRNA分子最显著的结构特征是具有5'端帽子结构(m7G)和3’端的Poly(A)尾巴。这种结构为真核细胞mRNA的提取,提供了极为方便的选择性标志,寡聚(dT)纤维素或寡聚(U)琼脂糖亲和色谐分离纯化mRNA的理论基础就在于此。mRNA的分离方法较多,其中以寡聚(dT)-纤维素柱色谱法最为有效,已成为常规方法。此法利用mRNA 3'末端含有Poly(A)的特点,在RNA流经寡聚(dT)纤维素柱时,在高盐缓冲液的作用下,mRNA被特异地结合在柱上,当逐渐降低盐的浓度时或在低盐溶液和蒸馏水的情况下,mRNA被洗脱,经过两次寡聚(dT)纤维柱后,即可得到较高纯度的mRNA。

(四)植物microRNA的提取与纯化

植物microRNA(miRNA)是一类由21~24个核苷酸组成的小分子RNA。在细胞核中它将非编码的茎环结构的单链RNA前体(pri-miRNA)加工成miRNA/miRNA双链,然后运到细胞质中解开双链。成熟miRNA通过形成miRNA诱导的沉默复合物(miRNA-induced silencing complex,miRISC)与靶标mRNA互补配对结合,并对其进行剪切或抑制翻译,实现对靶标基因的负调控。miRNA在植物发育、信号转导、抗逆反应等方面起着重要作用。

植物microRNA的提取与纯化技术大体与总RNA的提取纯化方法,关键技术在于提取RNA的基础上回收纯化21~24个核苷酸组成的小分子RNA。目前,主要采用的技术是离心柱吸附法。该法是将小分子RNA吸附于离心柱内特殊硅基质膜,再通过一系列快速的漂洗—离心的步骤,漂洗液将细胞代谢物、蛋白等杂质进一步去除,最后利用低盐的洗脱液将纯净RNA从硅基质膜上洗脱。

实验三 动物RNA的提取与纯化

(一)动物总RNA的提取与纯化

RNA提取的方法包括(异)硫氰酸胍—酚—氯仿法、总RNA的试剂盒快速提取法、磁珠法、蛋白酶—热酚法、氧化锂法提取总RNA等。

1.(异)硫氰酸胍—酚—氯仿一步法

总RNA提取法中最常使用的是(异)硫氰酸胍—酚—氯仿法,是经典的一步法,它以含4mmol/L的(异)硫氰酸胍与0.1mmol/L的β巯基乙醇的变性溶液裂解细胞,然后在pH告4.0的酸性条件下,用酚/氯仿抽提裂解溶液,最后通过异丙醇沉淀与75%的乙醇洗涤来制备RNA。由于RNase的影响,为获得完整的RNA分子,就必须在总RNA分离纯化的最初阶段,尽可能快地灭活胞内RNase的活性。在F巯基乙醇的协同作用下,高浓度的(异)硫氰酸胍可以极大、极快地抑制RNase的活性,能从胰腺等富含RNase的组织细胞中分离出完整的RNA分子,目前已成为常规使用的试剂。在RNA纯化时,使用pH值4.5~5.5的水饱和酸性酚,既有利于DNA的变性又有利于RNA的分离。尽管RNA对剪切力不敏感,但RNA具有碱易变性,需要严格控制pH值。另外,在RNA的提取过程中,酚与氯仿经常结合、交替使用,主要在于两者合用时去除蛋白质的效果更好,而且氯仿还能有效抑制RNase的活性,通过使酚脱水防止mRNA的丢失,加速有机相与水相的分层,去除植物色素和蔗糖以及核酸样品中的痕量酚。少量异戊醇的加入,其目的在于消除抽提过程中因蛋白质变性而产生的泡沫。由于高浓度胍类的使用,为防止SDS的沉淀,常改用十二烷基肌氨酸钠。对含量较低的样品,加入糖原可以提高RNA的回收率

该法与以前的(异)硫氰酸胍-CsCl超速离心法相比,具有简便、经济、高效和灵活的特点,能同时迅速地处理多个标本,且RNA的完整性与纯度均很高。目前该法仍用于从培养细胞和大多数动物组织中分离纯化总RNA。总RNA的产量取决于标本的起始量,每毫克组织总RNA的产量为4~7μg,每106个细胞为5~10μg。但该法不适合从富含甘油三酯的脂肪组织中提取RNA,而且有时提取的RNA会带有多糖和蛋白多糖的污染,这些污染将影响乙醇沉淀后RNA的溶解,同时抑制RT-PCR反应,并通过结合到膜上而影响RNA杂交中的印迹步骤。脂肪组织RNA的提取可换用(异)硫氰酸胍-CsCl超速离心法。当多糖与蛋白多糖的污染比较严重时,可通过增加有机溶剂的抽提步骤并改变RNA的沉淀条件而加以消除。需要指出的是,目前常用的一步法均以异丙醇沉淀RNA,由于其选择性地沉淀大分子rRNA和mRNA,故提取的总RNA中含有的小分子量RNA较少,rRNA和mRNA所占的比例相应增高。

2.(异)硫氰酸胍—酚—氯仿二步法

此外还有可同时制备RNA、DNA与蛋白质的二步法,该法是(异)硫氰酸胍—酚—氯仿—步法的改进方法。它是以(异)硫氰酸胍酚的单相裂解试剂裂解细胞,然后加入氯仿后形成两相。变性的DNA与蛋白质位于两相的界面,保留位于上层水相的RNA,在RNA沉淀溶液中通过异丙醇沉淀与75%的乙醇洗涤进行制备。其中RNA沉淀溶液的成分为1.2mmol/L的NaCl与0.8mmol/L的柠檬酸二钠。由于RNA沉淀溶液的使用,该法制备的RNA样品极少有多糖与蛋白多糖的污染,可用于mRNA的纯化、Northern杂交、逆转录和RT-PCR反应等。处于界面的DNA与蛋白质可通过乙醇和异丙醇分别分级沉淀出来。该法制备的DNA,大小约为20kb,可作PCR反应的模板,蛋白质样品则主要用于免疫印迹。目前,该法已有多种商品化的单相裂解试剂供选择,是最常用的总RNA提取法,其产率与(异)硫氰酸胍—酚—氯仿一步法相当。

3.总RNA的试剂盒快速提取法

提取总RNA的试剂盒采用独特的裂解液/β巯基乙醇迅速裂解细胞和灭活细胞RNA酶,然后用乙醇调节结合条件后,RNA在高离序盐状态下选择性吸附于离心柱内的硅基质膜上,再通过一系列快速的漂洗—离心步骤,去蛋白液和漂洗液将细胞代谢物、蛋白等杂质去除,最后低盐的RNasefreeH20将纯净RNA从硅基质膜上洗脱。该方法快速、高效,RNA分离的纯度高,可满足后续实验的各种要求。

4.磁珠法

磁珠法分离RNA是采用具有独特分离作用的磁珠和独特的缓冲液系统,从血清、血浆等样本中分离纯化高质量的RNA。独特包埋的磁珠,在一定条件下对RNA具有很强的亲和力,而当条件改变时,磁珠释放吸附的RNA,能够达到快速分离纯化RNA的目的。整个过程不涉及有机试剂,该法安全、便捷、快速,提取的RNA纯度高,质量稳定可靠,提取得到的RNA可用于RT-PCR检测、qRT-PCR检测等各种精密实验。

5.其他方法

RNA的分离纯化方法与方案还有许多,如(异)硫氰酸胍-CsCl超速离心法、盐酸胍-有机溶剂法、LiCl-尿素法、蛋白酶-热酚法等,因各种原因目前已较少使用。

(二)动物mRNA的提取与纯化

与大小和序列明确的rRNA、tRNA及核内小分子RNA不同,真核生物的mRNA在细胞中含量少、种类多、分子量大小不一。除血红蛋白及某些组蛋白外,绝大多数mRNA在其末端带有一个长短不一的多聚腺苷酸(polyadenylic acid)的结构,即Poly(A)尾巴。以总RNA制品为起始材料,利用核酸的碱基配对原理,通过Oligo(dT)-纤维素或Poly(U)-琼脂糖凝胶的亲和色谱,可以很容易地同时分离不同种类与大小的mRNA的分子群体。理论上,它们可编码细胞内所有的蛋白质与多肽分子。

1.Oligo(dT)-纤维素柱色谱法

Oligo(dT)纤维素柱色谱法是mRNA制备的一个标准方法。它是以Oligo(dT)-纤维素填充色谱柱,加入待分离的总RNA样品,其中Poly(A)+RNA在高盐条件下,通过碱基互补,与Oligo(dT)-纤维素形成稳定的RNA-DNA杂交体,洗去未结合的其他RNA,然后在低盐缓冲液中洗脱并回收Poly(A)+RNA。要从哺乳动物细胞提取大量的非放射性RNA时,Oligo(dT)-纤维素柱色谱法是首选方法,回收的Poly(A)+RNA量可达总RNA的1%~10%。但该法分离速度慢,易阻塞,不适合同时对多个标本的处理,而且很难回收全部的Poly(A)+RNA,故不适合对少量RNA样品的分离。

2.Oligo(dT)-纤维素液相结合离心法

为适应同时对多个标本进行处理的要求,应选用批量的色谱法。Oligo(dT)-纤维素液相结合离心法不经填柱,而是直接将Oligo(dT)纤维素加入到一系列的含不同RNA样品的微量离心管中,通过离心收集吸附有Poly(A)+RNA的Oligo(dT)-纤维素,经漂洗后,用含70%的乙醇洗脱液将吸附的Poly(A)+RNA从Oligo(dT)纤维素上洗脱并沉淀出来。该法可同时批量处理多个样品,而且能从少量的RNA样品中分离出Poly(A)+RNA。用本法分离Poly(A)+RNA时,应选用等级较高的Oligo(dT)纤维素,如Oligo(dT)18-30纤维素,而一般的柱色谱填充的是Oligo(dT)12-18纤维素 。

3.其他方法

磁珠分离法则联合利用了Oligo(dT)与Poly(A)的互补配对特性、生物素(biotin)与链霉亲和素(streptavidin)的特异性结合以及磁性分离原理,对Poly(A)+RNA进行高效、灵敏、快速的分离。其产量甚至比常规的Oligo(dT)-纤维素柱色谱法还高,且分离的Poly(A)+RNA能用于几乎所有的分子生物学实验。但它对组织或细胞的最大处理量每次不超过1g。而且磁珠价格昂贵并且需要专门的磁性分离架。

(三)动物microRNA的提取与纯化

microRNA(miRNA)在基因表达调控中起着至关重要的作用,它不仅和细胞的发育、分化、凋亡等关系密切,而且与多种癌症和疾病息息相关。无论是芯片分析,还是miRNA的克隆、miRNA表达谱分析,都需要分离和纯化小分子RNA。以往传统的RNA提取试剂盒都是为了回收mRNA而设计的,往往会弃去较小的RNA分子以提高mRNA的得率,而这些步骤会导致miRNA的损失。多数RNA纯化试剂盒采用标准的玻璃纤维滤膜或者硅胶滤膜,不能有效地回收小分子RNA。不过,为了顺应市场的需求,各大公司纷纷推出miRNA提取产品。目前市场上的miRNA试剂盒主要针对于培养的细胞和动物的组织,血清、石蜡包埋组织、多糖多酚植物的小RNA等由于样本本身的特殊性很难提取,因此针对不同类型的样本具有不同的miRNA提取方法。

1.培养的细胞和动物的组织

最早用于此类型样本的试剂盒是由Ambion公司推出的,它采用改良的玻璃纤维滤膜方法来快速回收细胞或组织样本中全部RNA。包括miRNA。首先用胍盐裂解,让RNase失活,使RNA稳定,随后加入酸性酚/氯仿来萃取,去除大部分细胞成分,最后通过两个玻璃纤维滤膜吸附柱分别提取总RNA和miRNA。其他公司如Qiagen、Invitrogen、Sigma等也纷纷推出原理类似的试剂盒。

2.全血、血清

从全血、血清中提取miRNA,需先用裂解液直接裂解全血和血清,灭活RNase,然后用有机试剂抽提去除蛋白质和DNA,采用吸附柱对miRNA进行吸附,再通过一系列的漂洗—离心,将细胞代谢物、蛋白质等杂质进一步去除,最后用低盐的洗脱液将miRNA从吸附柱上洗脱。

3.石蜡组织

从石蜡组织中提取miRNA,通常需先用二甲苯脱蜡,乙醇洗涤之后再用裂解液、SDS和蛋白酶K处理,后面的流程就与普通的组织一样。

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