肝臟細胞RNA的提取原理
更新時間:2012-10-18 點擊次數:2924次
一.原理
RNA提取技術不僅是分子生物學技術的重要組成部分,也是功能基因組學科研技術的重要基礎。從RNA水平研究生物體內基因的調控機制,已成為分子生物學研究的一個重要手段。對某一生物或組織進行性狀研究,首先要獲得該性狀基因,從組織細胞中分離完整的RNA對于分子克隆和基因表達分析等實驗是至關重要的,如Northern印跡及雜交分析、cDNA合成等實驗的成效在很大程度上取決于RNA的質量。利用提取的RNA人們可以對特定的基因表達進行定量的檢測,從分子水平的了解細胞生命活動的規律。通常一個典型的哺乳動物細胞約含有10-5μgRNA,其中80%~85%為rRNA(主要是28S、18S和5.8S、5S四種類型);10%~15%為tRNA和核內小分子RNA。
這些高峰度的RNA的大小和序列確定,可通過凝膠電泳、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,從數百至數千堿基不等,但大多數真核細胞mRNA在其3''端均有一寡聚腺苷酸(polyA)組成的尾,其長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。這個群體編碼了所有由該細胞合成的多肽。研究表明RNA極不穩定,易于降解,而RNA酶幾乎無處不在,且特別穩定,故在提取RNA時關鍵因素是zui大程度的避免外源RNA酶的污染和抑制內源RNA酶的活力,因此,創造一個無RNA酶的環境,嚴格防止RNA酶污染是成功提取RNA的關鍵。
對內源性RNA酶,主要運用RNA酶抑制劑,目前常用的RNA酶抑制劑有:
①RNA酶的蛋白質抑制劑(RNasin),它是從人胎盤分離的一種蛋白質,可以與多種RNA酶緊密結合形成非共價結合的復合物,使RNA酶失活。RNA酶的蛋白質抑制劑制品經數次凍融后或放在氧化條件下應棄之不用。RNA酶的蛋白質抑制劑不干擾反轉錄或mRNA在無細胞體系中的翻譯;
②氧釩核糖核苷復合物,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合物,是一種過渡態似物,它能與多種RNA酶結合并抑制RNA酶活性。然而氧釩核糖核苷復合物能強烈抑制mRNA在無細胞體系中的翻譯,因此必須用含0.1%羥基喹啉的苯酚多次抽提以除之;
③硅藻土,硅藻土能吸附RNA酶,并且在后續的RNA純化過程中經離心除去;
④異硫氰酸胍,它是強力的蛋白質變性劑,在破壞細胞結構使核酸從細胞核中解離出來的同時也使RNA酶變性失活;
⑤焦碳酸二乙酯(DEPC),它是RNA酶強烈抑制劑,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;
⑥其它化學試劑,如SDS、尿素等對RNA酶也有一定的抑制作用。
對外源性RNA酶主要通過以下幾個途徑污染RNA制品:
①玻璃制品、塑料制品和電泳槽;
②研究人員造成的污染;
③污染的溶液。
因此在實驗中必須采取下列措施抑制外源性RNA酶:
①實驗室用的普通玻璃制品和塑料制品經常有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RNA酶,可以不需要處理;
②在RNA提取過程中,應戴一次性手套,對接觸可能污染的器皿時,應勤換手套;
③配制的溶液應盡可能用0.1%DEPC水在37℃處理12h以上,然后高壓滅菌除去殘留的DEPC。對不能高壓滅菌的試劑,用經DEPC水配制處理過的無菌蒸餾水配制,然后用0.22μm濾膜過濾除菌。
真核細胞總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。目前實驗室提取總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胞總RNA,是將已知zui強的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合使用,抑制了RNA的降解,增強了核蛋白復合物的解離,使RNA和蛋白質分離并進入溶液,RNA選擇性地進入無DNA和蛋白質的水相,容易被異丙醇沉淀濃縮。
二.材料與方法
1材料
實驗魚,購于市場。
2儀器、用具
臺式離心機、恒溫水浴鍋(70℃)、分析天平、移液器、一次性注射器、方盤、鑷子、手術剪、培養皿、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)材料的準備
(1)將培養皿、剪刀、眼科鑷滅菌,-20℃預冷。
(2)用泡沫盒盛裝碎冰,將培養皿置于冰上,將剪刀、鑷子置于培養皿中。
(3)用桶盛裝碎冰,加入少量的自來水,用紗布包裹魚放入桶中。
(4)將已麻痹的魚置于方盤中,用剪于肛門向前及斜向上將腹腔剪開,取出內臟,分離肝臟置于培養皿中。
(5)取1.5ml的離心管于分析天平上,調零。
(6)用鑷子取20-30mg的肝臟組織于1.5ml的離心管中,稱重。
2)實驗操作
(1)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、反復抽打混勻。
(2)加350μlSVRNADilutionBuffer(藍色),翻轉管子3-4次混勻,置70℃水浴3min。
(3)冰上冷卻1-2秒,14000rpm離心10min,上清液移入一新離心管。
(4)加入200μl95%的乙醇,槍頭混勻。
(5)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。
(7)在一新離心管中配制DNaseincubationmix:
YellowCoreBuffer40μl
MnCl20.09M5μl
DNaseⅠ5μl
(8)將上述50μl混合液直接加在SpinBasket的膜上,室溫(20-25℃)保育15min。
(9)加200μlSVDNaseStopSolution(withethandadded)至SpinBasket14000rpm,離心1min。
(10)加600μlSVRNAWashSolution,14000rpm離心1min,棄濾液。
YellowcoreBuffer40μlMnCl2,0.09M5μlDNaseI5μl
(11)加250μlSVRNAWashSolution,14000rpm離心2min,將SpinBasket轉移到一新離心管中。
(12)加50μlNuclease-FreeWater至膜上,14000rpm離心1min,溶解RNA,-20℃保存。
(13)取5μlRNA樣品,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測RNA質量。
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