肝臟細(xì)胞RNA的提取原理
更新時(shí)間:2012-10-18 點(diǎn)擊次數(shù):2932次
一.原理
RNA提取技術(shù)不僅是分子生物學(xué)技術(shù)的重要組成部分,也是功能基因組學(xué)科研技術(shù)的重要基礎(chǔ)。從RNA水平研究生物體內(nèi)基因的調(diào)控機(jī)制,已成為分子生物學(xué)研究的一個(gè)重要手段。對(duì)某一生物或組織進(jìn)行性狀研究,首先要獲得該性狀基因,從組織細(xì)胞中分離完整的RNA對(duì)于分子克隆和基因表達(dá)分析等實(shí)驗(yàn)是至關(guān)重要的,如Northern印跡及雜交分析、cDNA合成等實(shí)驗(yàn)的成效在很大程度上取決于RNA的質(zhì)量。利用提取的RNA人們可以對(duì)特定的基因表達(dá)進(jìn)行定量的檢測(cè),從分子水平的了解細(xì)胞生命活動(dòng)的規(guī)律。通常一個(gè)典型的哺乳動(dòng)物細(xì)胞約含有10-5μgRNA,其中80%~85%為rRNA(主要是28S、18S和5.8S、5S四種類(lèi)型);10%~15%為tRNA和核內(nèi)小分子RNA。
這些高峰度的RNA的大小和序列確定,可通過(guò)凝膠電泳、密度梯度離心、陰離子交換層析和高壓液相層析(HPLC)分離。相反,占RNA總量1%~5%的為mRNA。mRNA雖然大小和核苷酸序列各不相同,從數(shù)百至數(shù)千堿基不等,但大多數(shù)真核細(xì)胞mRNA在其3''端均有一寡聚腺苷酸(polyA)組成的尾,其長(zhǎng)度一般足以吸附于寡聚脫氧胸苷酸―纖維素[oligo(dT)],使得mRNA可以利用親和層析法分離。這個(gè)群體編碼了所有由該細(xì)胞合成的多肽。研究表明RNA極不穩(wěn)定,易于降解,而RNA酶幾乎無(wú)處不在,且特別穩(wěn)定,故在提取RNA時(shí)關(guān)鍵因素是zui大程度的避免外源RNA酶的污染和抑制內(nèi)源RNA酶的活力,因此,創(chuàng)造一個(gè)無(wú)RNA酶的環(huán)境,嚴(yán)格防止RNA酶污染是成功提取RNA的關(guān)鍵。
對(duì)內(nèi)源性RNA酶,主要運(yùn)用RNA酶抑制劑,目前常用的RNA酶抑制劑有:
?、賀NA酶的蛋白質(zhì)抑制劑(RNasin),它是從人胎盤(pán)分離的一種蛋白質(zhì),可以與多種RNA酶緊密結(jié)合形成非共價(jià)結(jié)合的復(fù)合物,使RNA酶失活。RNA酶的蛋白質(zhì)抑制劑制品經(jīng)數(shù)次凍融后或放在氧化條件下應(yīng)棄之不用。RNA酶的蛋白質(zhì)抑制劑不干擾反轉(zhuǎn)錄或mRNA在無(wú)細(xì)胞體系中的翻譯;
②氧釩核糖核苷復(fù)合物,它是由氧釩離子和4種核糖核苷之中的任意一種所形成的復(fù)合物,是一種過(guò)渡態(tài)似物,它能與多種RNA酶結(jié)合并抑制RNA酶活性。然而氧釩核糖核苷復(fù)合物能強(qiáng)烈抑制mRNA在無(wú)細(xì)胞體系中的翻譯,因此必須用含0.1%羥基喹啉的苯酚多次抽提以除之;
?、酃柙逋?,硅藻土能吸附RNA酶,并且在后續(xù)的RNA純化過(guò)程中經(jīng)離心除去;
?、墚惲蚯杷犭?,它是強(qiáng)力的蛋白質(zhì)變性劑,在破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)使核酸從細(xì)胞核中解離出來(lái)的同時(shí)也使RNA酶變性失活;
?、萁固妓岫阴ィ―EPC),它是RNA酶強(qiáng)烈抑制劑,但其作用并不是的。DEPC主要用于不能高壓滅菌的材料和器皿的RNA酶處理;
?、奁渌瘜W(xué)試劑,如SDS、尿素等對(duì)RNA酶也有一定的抑制作用。
對(duì)外源性RNA酶主要通過(guò)以下幾個(gè)途徑污染RNA制品:
?、俨Aе破贰⑺芰现破泛碗娪静?;
②研究人員造成的污染;
?、畚廴镜娜芤骸?br />
因此在實(shí)驗(yàn)中必須采取下列措施抑制外源性RNA酶:
?、賹?shí)驗(yàn)室用的普通玻璃制品和塑料制品經(jīng)常有RNA酶污染,使用前必須于180℃干烤3h以上(玻璃制品)或用氯仿沖洗(塑料制品)。另一種方法是用0.1%焦碳酸二乙酯(DEPC)的水溶液浸泡玻璃制品和其它用品2h,然后用滅菌水淋洗數(shù)次,并于100℃干烤15min。RNA電泳槽需用去污劑洗滌,用水沖洗,乙醇干燥,再浸泡于3%H2O2溶液10min,然后用0.1%DEPC水*沖洗電泳槽。滅菌的一次性使用的塑料制品基本上無(wú)RNA酶,可以不需要處理;
?、谠赗NA提取過(guò)程中,應(yīng)戴一次性手套,對(duì)接觸可能污染的器皿時(shí),應(yīng)勤換手套;
③配制的溶液應(yīng)盡可能用0.1%DEPC水在37℃處理12h以上,然后高壓滅菌除去殘留的DEPC。對(duì)不能高壓滅菌的試劑,用經(jīng)DEPC水配制處理過(guò)的無(wú)菌蒸餾水配制,然后用0.22μm濾膜過(guò)濾除菌。
真核細(xì)胞總RNA制備方法有多種,包括異硫氰酸胍—氯化銫超速離心法、鹽酸胍—有機(jī)溶劑法、氯化鋰—尿素法以及熱酚法、異硫氰酸胍法—酚—氯仿一步法以及TRIzol試劑提取法等。目前實(shí)驗(yàn)室提取總RNA的常用方法為異硫氰酸胍法—酚—氯仿一步法和TRIzol試劑提取法。異硫氰酸胍法制備真核細(xì)胞總RNA,是將已知zui強(qiáng)的RNase酶抑制劑異硫氰酸胍、β-巰基乙醇和去污劑N-十二烷基肌氨酸鈉聯(lián)合使用,抑制了RNA的降解,增強(qiáng)了核蛋白復(fù)合物的解離,使RNA和蛋白質(zhì)分離并進(jìn)入溶液,RNA選擇性地進(jìn)入無(wú)DNA和蛋白質(zhì)的水相,容易被異丙醇沉淀濃縮。
二.材料與方法
1材料
實(shí)驗(yàn)魚(yú),購(gòu)于市場(chǎng)。
2儀器、用具
臺(tái)式離心機(jī)、恒溫水浴鍋(70℃)、分析天平、移液器、一次性注射器、方盤(pán)、鑷子、手術(shù)剪、培養(yǎng)皿、1.5ml離心管。
3試劑
95%的RNase-free乙醇;0.1%DEPC處理水;SVRNALysisBuffer;SVRNAdilutionBuffer;SVRNAWashSolution;YellowcoreBuffer;MnCl2;0.09M;DNaseⅠ;SVDNaseStopSolution;Nuclease-Freewater。
4方法
1)材料的準(zhǔn)備
?。?)將培養(yǎng)皿、剪刀、眼科鑷滅菌,-20℃預(yù)冷。
?。?)用泡沫盒盛裝碎冰,將培養(yǎng)皿置于冰上,將剪刀、鑷子置于培養(yǎng)皿中。
(3)用桶盛裝碎冰,加入少量的自來(lái)水,用紗布包裹魚(yú)放入桶中。
?。?)將已麻痹的魚(yú)置于方盤(pán)中,用剪于肛門(mén)向前及斜向上將腹腔剪開(kāi),取出內(nèi)臟,分離肝臟置于培養(yǎng)皿中。
?。?)取1.5ml的離心管于分析天平上,調(diào)零。
(6)用鑷子取20-30mg的肝臟組織于1.5ml的離心管中,稱(chēng)重。
2)實(shí)驗(yàn)操作
?。?)取約30mg組織于1.5ml離心管中,加入175μlSVRNALysisBuffer,用一次性注射器將組織壓碎、反復(fù)抽打混勻。
?。?)加350μlSVRNADilutionBuffer(藍(lán)色),翻轉(zhuǎn)管子3-4次混勻,置70℃水浴3min。
?。?)冰上冷卻1-2秒,14000rpm離心10min,上清液移入一新離心管。
?。?)加入200μl95%的乙醇,槍頭混勻。
?。?)將上述混合液移入SpinBasketAssembly,14000rpm離心1min,棄濾液。
(6)加入600μlSVRNAWashSolution(withethandadded),14000rpm離心1min,棄濾液。
?。?)在一新離心管中配制DNaseincubationmix:
YellowCoreBuffer40μl
MnCl20.09M5μl
DNaseⅠ5μl
?。?)將上述50μl混合液直接加在SpinBasket的膜上,室溫(20-25℃)保育15min。
?。?)加200μlSVDNaseStopSolution(withethandadded)至SpinBasket14000rpm,離心1min。
(10)加600μlSVRNAWashSolution,14000rpm離心1min,棄濾液。
YellowcoreBuffer40μlMnCl2,0.09M5μlDNaseI5μl
?。?1)加250μlSVRNAWashSolution,14000rpm離心2min,將SpinBasket轉(zhuǎn)移到一新離心管中。
(12)加50μlNuclease-FreeWater至膜上,14000rpm離心1min,溶解RNA,-20℃保存。
?。?3)取5μlRNA樣品,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)RNA質(zhì)量。
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