背景
核糖核酸(RNA)是生命科学“中心法则”的三大核心分子之一,它主要以DNA的一条链为模板,以碱基互补配对原则,转录形成的一条单链分子。RNA的主要功能是实现遗传信息在蛋白质上的表达,是遗传信息传递过程中的桥梁。
图 中心法则
RNA根据结构和功能的不同,又可以分为mRNA、rRNA、tRNA以及一些小分子RNA等。
表1 不同种类RNA
RNA种类 | 功能 |
mRNA | 信使mRNA,编码蛋白质 |
rRNA | 核糖体RNA,占75-85%,形成核糖体的基本结构并催化蛋白质的合成 |
tRNA | 转运RNA,参与蛋白质合成的主要RNA,充当mRNA和氨基酸之间的转换器 |
miRNA | 微小RNA,降解mRNA或阻碍其翻译,调节其他基因表达 |
snRNA | 小核RNA,是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体的主要成分,在RNA转录后加工具有重要作用 |
lncRNA | 长链非编码RNA,在表观遗传调控、细胞周期调控和细胞分化调控等生命活动中发挥重要作用 |
RNA提取
核酸提取在核酸分子检测领域是及其关键的一步。对于RNA提取方法研究,具有较为悠久的发展历史,形成了多种总RNA提取方法,如异硫氰酸胍-酚-氯仿抽提法(Trizol抽提法)、碱裂解法、柱层析法、磁珠法等。
1)柱层析法:通过特殊的硅膜柱吸附RNA,通过洗脱实现RNA的提取。这种方法操作简单、核酸提取得率高,是目前实验室常用的RNA提取方法;
2)磁珠法:采用吸附RNA,通过磁场来分离RNA。这种方法操作简单,且可以实现全自动核酸提取,非常适合大批量RNA提取。
各种提取方法各有优缺点,需根据不同样本类型以及实验需求来选择。
爱必信明星产品Trizol(abs60154)是基于异硫氰酸胍-酚-氯仿抽提法的细胞或组织总RNA抽提试剂,对动植物细胞或组织及细菌的总RNA抽提均适用。提取所得RNA溶于DEPC水后的A260/280值为1.8-2.0,同时可以保持样本中RNA的完整性,适用于多种下游实验。
产品优点
1)操作简单快速;
2)能抽提多种属总RNA;
3)能抽提不同分子量大小的多种RNA;
4)能够避免DNA和蛋白的污染;
5)RNA得率高、纯度高;
6)抽提出来的RNA适用于多种实验。
图 Trizol(abs60154)引用文献展示
经常会有客户来咨询是否能用Trizol进行血液RNA提取,本期给大家介绍下以Trizol法提取血液样本RNA实验操作。
实验原理
Trizol试剂是一个包含酚、异硫氰酸胍和SDS的单相酸性溶液,其在裂解细胞的同时抑制RNase的活性,随后加入氯仿,酚会大量的溶解在氯仿中。由于DNA和RNA在酸性酚中的溶解性不同,造成DNA分布在下层的氯仿酚溶液中,RNA则分布在上层的水相中,最后用异丙醇沉淀水相中的RNA,并用70%乙醇洗涤沉淀,这样就可以得到比较纯净的总RNA。
图 Trizol提取RNA流程图
实验步骤
1、所需试剂、耗材设备
Trizol(abs60154)、无酶无菌水(abs9259)、氯仿、异丙醇、75%乙醇、无菌无酶离心管(abs7119)、无菌无酶吸头(abs7072、abs7075、abs7081)、低温离心机
1)取300-500μL新鲜全血加入装有1mL Trizol的2mL离心管中(样品体积一般不超过Trizol体积的10%),充分吹打均匀;
2)室温静置5min,使核酸蛋白质复合物完全分离。(此时的样品可在-80℃冰箱中长期保存);
3)每1mL Trizol加入0.2mL氯仿,盖紧管盖,剧烈振荡15s,室温放置2-3min;
4)4℃ 12000xg离心15min,样品会分成三层:桔黄色的下层有机相,中间层和无色的上层水相;
5)吸取含总RNA的上层水相至一新的离心管中,吸取水相的体积为所加Trizol试剂的60%;
6)按照每1mL Trizol的最初使用量加入0.5mL异丙醇,颠倒数次混匀,室温放置10min;
7)4℃ 12000xg离心10min,弃除上清,可见胶状的RNA沉淀;
8)按照每1mL Trizol的最初使用量加入1mL 75%乙醇,颠倒数次混匀,洗涤沉淀;
9)4℃ 12000xg离心5min,弃除上清;
10)室温倒置5-10min晾干或真空抽干(不要使用真空干燥离心机,以免RNA过干,难以溶解);
11)加入适量(如25uL)无酶无菌水(abs9259)或TE缓冲液,用加样器吹打数次溶解RNA;
12)所得的RNA应立即使用或适量分装后-80℃保存,避免反复冻融。
注:对于其他样本如动植物细胞、组织、酵母细胞以及细菌请参考爱必信官网说明书:https://www.absin.cn/trizol-rna/abs60154.html?sourceType=other
2、RNA质量检测方法
为了保证下游分子生物学实验的正常进行,需要对提取好的RNA质量进行检测。一般需要检测RNA纯度、浓度、完整性。
3、RNA浓度检测
可以使用NanoDrop超微量分光光度计和Qubit系列荧光计检测提取的RNA浓度。使用分光光度计检测可以记录各RNA样品的浓度及OD260/OD280、OD260/OD230的比值。RNA的浓度是衡量所提取的RNA质量高低的重要标准,若RNA的浓度较低,则影响后续分子生物学试验。
4、RNA纯度检测
RNA的OD值是衡量RNA纯度高低的一个重要指标,较为理想的总RNA的OD260/OD280比值应为1.8~2.1,当OD260/OD280的值小于1.8时,说明RNA中存在较多的污染,这种污染可能是蛋白质或者其他杂质。当OD260/OD280的值大于2.2时,说明RNA已部分降解。OD260/OD230的值作为参考,一般大于2.0较好。若OD260/OD230的值低于2.0,则说明提取的RNA有污染,这种污染一般来自蛋白质、盐类或次生代谢物。
5、RNA完整性检测
取提取的RNA样品5µL,与1µL 5×RNA Loading Buffer混匀后,在100-120V电压条件下,经1%的琼脂糖凝胶电泳30min。电泳结束后,经凝胶成像系统检查RNA电泳条带的完整性。
琼脂糖凝胶电泳条带的质量是评估提取的总RNA完整性最快捷的方法,一般电泳条带的亮度与提取的RNA浓度成正比。对于真核生物样品,完整的总RNA在进行变性凝胶电泳时会产生清晰的28S和18S rRNA条带,两条带的亮度比约为2:1,并且可以观察到5S rRNA条带。
图 总RNA电泳结果
其他RNA提取产品
为了满足不同客户分子实验需求,爱必信研发有针对不同样本如动植物组织和细胞、血液、病毒、微生物的RNA提取试剂盒,同时进行了RNA提取方法学区分。我们拥有的优势有:
1)产品种类丰富;
2)产品安全性高;
3)RNA提取纯度高;
4)RNA提取得率高;
5)操作简便快捷;
6)专业售前售后技术支持。
对于特殊、珍贵样本,我们建议选择用针对不同样本类型的专项试剂盒。可以根据以下表格指南进行选择。
表 RNA提取试剂盒选择指南