如何提取出高质量RNA?一文带你“扫雷”

RNA,核糖核酸,是动植物细胞、部分病毒及类病毒的遗传信息载体,如今已成为大量生物学科研人员重点研究领域,RNA提取技术作为分子生物学研究中的基本技术,对研究材料进RT-PCR、cDNA文库的构建、蛋白质的体外翻译等均需要提取高质量的RNA。然而RNA很是“娇弱”,一不小心就会提取失败。究其原因主要是RNase的内外源性污染。RNase是一种相对稳定遍布我们生活的一种核酸内切酶,比如我们的双手、实验仪器、周围环境,甚至样品本身都有RNase的存在,它能催化RNA高效降解,因此能否有效防止RNase 的污染,是提取高质量RNA的关键。

本文以植物为试材, 介绍种常用的植物组织RNA的提取方法———试剂盒法和trizol法。

在提取RNA之前,准备工作是必须要进行的,这决定了RNA提取的成败与否。

一、仪器准备和消毒

首先是实验器具和仪器的清理和消毒,需要用到的器材和溶液有:研磨棒、研钵(有研磨仪的可不用研磨棒和研钵)、剪刀、镊子、钢珠、液氮、RNase free的离心管和圆底EP管、DEPC水(1ml DEPC加1000 ml无菌水)、DEPC处理水(DEPC水经湿热高温灭菌后的水)。将上述的金属制品和研磨棒、研钵先用0.5mol/L NaOH冲洗干净后放入DEPC水中浸泡过夜,用锡箔纸包住,以180°高温灭菌4 h,即完成准备工作。

二、取样

从植物取50mg-80mg样品,快速用DEPC处理水清洗表面,将灭菌后的剪刀和镊子将样品剪成小块加钢珠装入RNase free的圆底EP管中,放入液氮罐中以-80°保存预冷。

三、提取

首先介绍的是试剂盒法,试剂盒法是一种由专业试剂生产公司生产出来装有一整套RNA提取试剂的试剂盒子,有擎科、天根、TAKALA等众多牌子试剂盒,优点是简单快捷方便,对于小白来说易上手,缺点是成本高,此外试剂盒法主要针对大众样品,对于一些特殊样品效果可能一般。

从液氮罐中取出将装有样品的EP管放入已经预冷好的研磨仪中,快速研磨,如果用的是研钵,需要加入液氮充分研磨,研磨时间不能超过1分钟,样品磨成粉末后,按照试剂盒说明书添加试剂,即可完成RNA提取,用试剂盒提取,2小时即可完成一批RNA提取工作。

其次介绍的是Trizol法,Trizol主要物质是异硫氰酸胍,它可以破坏细胞使RNA释放出来的同时,保护RNA的完整性Trizol试剂操作上的允许同时处理多个的样品,Trizol抽提的总RNA能够避免DNA和蛋白的污染,缺点是需要自己配置试剂,比较繁琐。

试剂:TRIzol 试剂、氯仿、异丙醇、75% 乙醇(DEPC H2 O 配制)、DEPC H2O

提取步骤:

(1)组织样品按100mg加入1ml Trizol。另外,组织体积不能超过Trizol体积的10%,否则匀浆效果会不好。

(2)加Trizol后,室温放置5min,使其充分裂解。

(3)4℃,12,000rpm 离心10 min,取上清。

(4)按200ul氯仿/ml Trizol加入氯仿,剧烈振荡混匀后室温放置3 min。(氯仿为有机溶剂,有效的使有机相和无机相迅速分离。有机相中主要是酚和蛋白结合,从而使得蛋白和RNA脱离,RNA进入水相)

(5)4℃ 12,000rpm离心15min。吸取上层水相,至另一离心管中。

(6)得到的水相溶液加入等体积异丙醇混匀,室温放置10 min。

(7)4℃ 12,000rpm离心10min,弃上清,RNA沉于管底,成胶状沉淀。

(8)按1ml 75%乙醇/ml Trizol加入75%乙醇(沉淀RNA),温和振荡离心管,悬浮沉淀。

(9)4℃ 10000rpm离心5min,尽量弃上清。

(10)室温晾干或真空干燥5-10min。注:RNA样品不要过于干燥,否则很难溶解。可用50ul DEPC H 2 O反复吹打溶解RNA样品。

四、质量检测:

提取出来的RNA需要进行质量浓度检测,以判断是否得到高质量的RNA,检测方式有两种,一种是电泳检测,一种是紫外分光光度计法。

(1)电泳检测法:分别取5 μL RNA 样品 加上1 μL 1xloadingBuffer上样缓冲液,在1%普通琼脂糖凝胶上电泳,电压 90 V,电泳 30 min 后在凝胶成像系统下观察RNA 带型。

一般高纯度的植物 RNA 电泳图谱中有 28S rRNA和18S rRNA两条特征性条带,28S rRNA 和 18S rRNA 条带内侧、条带上方和条带下方几乎没有弥散现象,且28S rRNA 条带宽度和亮度是18S rRNA 条带 2倍左右,两条条带明亮且一致,则表明提取的RNA没有降解,保持了完整性。

(2)紫外分光光度计法:根据核酸具有紫外吸收特征,还可选用超微量紫外分光光度计法测定波长在230nm、260nm 及280nm 下的光密度值,并计算 OD260/ OD280 及 OD260/OD230 的比值和RNA浓度。通常RNA浓 度需要≥100 ng/μL,OD260/ OD280比值在 1.8~2.0 范围之间,表明所提 RNA 质量较高,28S rRNA 和 18S rRNA 条带没有发生 明显降解, 若 OD260/ OD280 比值低于1.8 则说明存在蛋白质污染;而 OD260/ OD230 比值通常在 2.0~2.4 之间,表明所提 RNA 纯度较高,但对于植物 RNA 而言, 若 OD260/ OD230 比值低于2.0,则表明RNA有其他物质干扰,质量不纯。

五、保存

提取出来的RNA通常会有微量的RNase出现,随着时间的延长,会让RNA逐渐降解,因此需要尽快进行后续试验,如果试验未能及时进行,需要将RNA放入液氮中冷藏保存。

注意事项:

RNA提取是否成功的关键是RNase内外源性污染

1.在RNase外源性污染控制上,一是需要做到操作上需要经常更换手套,并且最好在超净台上操作;二是实验人员佩戴口罩,减少人员流动;三是自配试剂都必须用DEPC水配置,以防治外源性RNase污染。

2.在RNase内源性污染控制上,一是样品研磨需要-80℃预冷且快速研磨;二是要取适量的植物材料进行研磨,材料少会使 RNA 浓度低,材料多容易造成自身的 RNAse 过多而导致 mRNA 的降解, 还可能使材料研磨的不够充分,进而后续与溶液反应不彻底;三是所用的试剂都必须经过预冷;四是全程低温离心。

总结:

RNA的好坏直接影响分子分析的后续试验,高质量的RNA是进行转录组测序、RT-PCR等试验的基础,只要我们细心处理好每一个步骤,尽量减少污染,就能够提取出高质量的RNA。



END

(0)

相关推荐