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RNA,cDNA,RT-PCR

2020-09-27 来源:爱问旅游网


总RNA提取的原理、步骤、逆转录cDNA及注意事项

1.原理及方法(异硫氰酸胍-酚-氯仿 一步法)

TRIZOL试剂中的主要成分为异硫氰酸胍和苯酚,其中异硫氰酸胍可裂解细胞,促使核蛋白体的解离,使RNA与蛋白质分离,并将RNA释放到溶液中。当加入氯仿时,它可抽提酸性的苯酚,而酸性苯酚可促使RNA进入水相,离心后可形成水相层和有机层,这样RNA与仍留在有机相中的蛋白质和DNA分离开。水相层(无色)主要为RNA,有机层(黄色)主要为DNA和蛋白质。

2.主要步骤

(1)细胞或组织,加入0.4ml RNAiso Reagent 后匀浆 (2)室温静置5分钟

(3)加入1/5 RNAiso Reagent 体积量的氯仿,剧烈震荡混匀 (4)室温静置5分钟,12000g 4℃离心l5分钟

(5)将上清液转移至新的离心管中,加入与上清液等体积的异丙醇,颠倒混匀 (6)室温静置10分钟,12000g 4℃离心l0分钟,弃上清 (7)向沉淀中加入1ml的75%乙醇清洗沉淀,12000g 4℃离心5分钟 (8) 弃上清保留沉淀,干燥 (9)溶解于11μl的DEPC处理水中

注意:以上操作应在生物安全柜内完成,以防止污染。

1.细胞或组织约60mg,加入TRNzol 1.5ml.匀浆。(匀浆器用75%Ethonol 泡五分钟,每匀一管样用75%酒精,DEPC水洗涤匀浆器)。

2. 10000rpm, 4℃,离心l0分钟,取上清(注意别吸入上层脂肪)。将1000ml上清转移到tube

3.加200 ml 氯仿,vertex 30s,ice cool 3min.

4. 10000rpm, 4℃,离心l5分钟,样品会分为三层:黄色有机相(DNA+PRO),中间(苯酚),上层水相,RNA就在水相中,转移约550微升到新TUBE里。 5.加入等体积的异丙醇,混匀,4℃放40分钟。

6. 10000rpm, 4℃,离心l0分钟,弃上清,离心前RNA沉淀通常看不见。 7. 向沉淀中加入1ml的75%乙醇清洗沉淀,吹打若干次。

8. 10000rpm, 4℃,离心5分钟,倒出液体,注意不要倒出沉淀,剩余的液体用枪头吸出。 9.室温放置晾干,3min,加入100微升的DEPC水,反复吹打混匀,充分溶解RNA. 10.测OD值。

11.制1%胶60ml,90V电压,15min,上样10微升(约200ngRNA)不用MARKER.

注意:经常更换手套。配制溶液的水都是无RNase的水,即DEPC水。所有工具都是RNA-special.

3.RNA逆转录成cDNA

具体操作按照MBI Fermentas的RevertAidTM First Strand cDNA Synthsis Kit#K1622。如果cDNA当天不使用,则要保存在-20℃或-70℃。

RNA逆转录成cDNA操作流程简图如下:(在冰盒上操作)

1.提取的RNA溶解于11 μl DEPC-treated water, 加入1 μl oligo(dT)18 primer(0.5 ug/ul)轻微震荡后离心3-5sec 在PCR扩增仪上70℃ 5分钟。

2.冰上冷却,并短暂离心,向反应体系中加入5×reaction buffer 4μl,RibolockTM Ribonuclease inhibitor (20 u/μl) 1μl,10 mM dNTP mix 2μl。 3.轻微震荡后离心3-5sec,在PCR扩增仪上37℃ 5分钟。

4.向反应体系中加入RevertAidTM M-MuLV Reverse Transcriptase (200u/ul) 1μl,在PCR扩增仪上42℃ 60分钟,70℃ 10分钟。 5.收集反应产物,冰上冷却

4.注意事项

①全程配戴一次性手套。皮肤经常带有细菌和霉菌,可能污染RNA的抽提并成为RNA酶的来源。培养良好的微生物实验操作习惯预防微生物污染。

②使用灭菌的,一次性的塑料器皿和自动吸管抽提RNA,避免使用公共仪器所导致的RNA酶交叉污染。

③在TRIZOL中,RNA是隔离在RNA酶污染之外的。而对样品的后续操作会要求用无RNA酶的非一次性的玻璃器皿或塑料器皿。玻璃器皿可以在150°C的烘箱中烘烤4小时。塑料器皿可以在0.5 M NaOH中浸泡10分钟,用水彻底漂洗干净后高压灭菌备用。

④用TRIZOL抽提RNA时要戴手套和护眼罩。避免接触皮肤和衣服。在化学通风橱完成操作。避免呼吸道吸入。如无例外,所有的操作应该在15 -30°C的条件下完成,试剂亦在15 -30°C的条件下。

⑤75%乙醇(用DEPC处理过的水配制:将水加入无RNA酶的玻璃瓶中,加入DEPC至0.01% (v/v)。放置过夜并高压灭菌。)

⑥每50—100 mg组织加1ml的TRIZOL。匀浆化时组织样品容积不能超过TRIZOL容积的10%。 ⑦单层生长的细胞 直接往直径3.5 cm的培养板中加入1ml的TRIZOL溶解细胞,通过移液管分次移出细胞裂解物。依据培养板的面积而不是依据细胞的数量来决定所需的TRIZOL量(每10 cm2加1 ml)。当TRIZOL量不足时可导致抽提的RNA中污染有DNA。

⑧在匀化后和加入氯仿之前,样品可以在–60—–70°C保存至少一个月。RNA沉淀(RNA洗脱)溶于75%的乙醇在2—8°C至少可以保存一周,在–5—–20°C下至少可保存一年。 5.试剂盒:

①组织裂解液:TaKaRa RNAiso Reagent(大连宝生物Takara公司) ②逆转录试剂盒:Revert Aid First Strand cDNA Synthesis Kit(MBI公司) 6.所需实验耗材:

①无菌且灭活RNA酶的枪头(200μl和20μl)

②0.01% (v/v) DEPC处理水 ③冰盒 ④EP管

⑤0.2ml的PCR反应管 ⑥氯仿 ⑦异丙醇

⑧75%乙醇(用DEPC水配制)

实时荧光定量PCR(Real time-PCR)

一.原理:利用荧光信号的变化实时检测PCR扩增反应中每一个循环扩增产物量的变化,通过Ct值和标准曲线的分析对起始模板进行定量分析。 二.几个重要概率: ①扩增曲线

扩增曲线 横坐标:扩增循环数(Cycle);纵坐标:荧光强度

每个循环进行一次荧光信号的收集

②荧光阈值

前15个循环信号作为荧光本底信号(baseline),即样本的荧光背景值和阴性对照的荧光值 荧光域值的缺省设置是3~15个循环的荧光信号的标准偏差的10倍

手动设置:原则要大于样本的荧光背景值和阴性对照的荧光最高值,同时要尽量选择进入指数期的最初阶段,并且保证回归系数大于0.99 真正的信号:荧光信号超过域值 ③ Ct值

PCR扩增过程中,扩增产物的荧光信号达到设定的阈值时所经过的扩增循环次数

C(t) value

Ct值的特点:

1)相同模板进行96次扩增,终点处产物量不恒定;

2)Ct值则极具重现性

三.实时荧光定量PCR 方法 ① SYBR Green法

SYBR Green 能结合到双链DNA的小沟部位 SYBR Green 只有和双链DNA结合后才发荧光 变性时,DNA双链分开,无荧光

复性和延伸时,形成双链DNA,SYBR Green 发荧光,在此阶段采集荧光信号。

反应体系的建立及优化:

SYBR Green 使用浓度:太高抑制Taq酶活性,太低,荧光信号太弱,不易检测 Primer:引物的特异性高,否则扩增有杂带,定量不准 MgCl2的浓度:可以降低到1.5mM,以减少非特异性产物 反应Buffer 体系的优化

反应温度和时间参数:由酶和引物决定 其他与常规PCR相同 ② TaqMan探针法

5′端标记有报告基团(Reporter, R) ,如FAM、VIC等 3′端标记有荧光淬灭基团 (Quencher, Q)

探针完整,R所发射的荧光能量被Q基团吸收,无荧光,R与Q分开,发荧光 Taq酶有 5′→3′外切核酸酶活性,可水解探针

每扩增一条DNA分子,释放一个荧光信号,可以在循环过程中任一点检测荧光

TaqMan探针法PCR反应的建立 1、引物、探针的设计:

探针Tm为68-70℃ ,<30 bp, 5’不能有G,G可能会淬灭荧光素,引物尽量靠近探针,扩增片段<400 bp,引物Tm为59-60℃ 2、反应参数的确定: 一般为:94 ℃,10-20S

60℃,30-60S(Taq酶5′→3′外切核酸酶活性在60℃ 最高) 也可通过温度梯度优化退火温度 72 ℃,45 S,

3、优化引物和探针浓度:获得最小Ct值,最大信号/背景比值 引物浓度:50-900nM 探针浓度:50-250nM 4、其他与常规PCR相同

四.实时荧光定量PCR法定量方法

绝对定量检测起始模板数的精确拷贝数,通常用到标准曲线

相对定量确定经过不同处理的样本目标转录本之间基因的表达差异(不同时相)公式: 2-△Ct 一般相对定量内参基因为GAPDH 五.试剂盒:

探针法: TaqMan® Universal PCR Master Mix(ABI公司) 荧光染料法:SYBR Green Master Mix(ABI公司) 六.所需实验耗材:

①无菌且灭活RNA酶的枪头(200μl和20μl)

②PCR反应8排管 ③EP管

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