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灭蚊真菌贵阳腐霉总RNA提取方法的建立

2012-01-17段斯亮苏晓庆

华北理工大学学报(医学版) 2012年1期
关键词:戊醇凝胶电泳硅藻土

段斯亮 于 声 苏晓庆

(柳州医学高等专科学校病原生物学与免疫学教研室,①检验教研室 广西柳州 545006;②贵阳医学院生物学教研室)

灭蚊真菌贵阳腐霉总RNA提取方法的建立

段斯亮 于 声①苏晓庆②

(柳州医学高等专科学校病原生物学与免疫学教研室,①检验教研室 广西柳州 545006;②贵阳医学院生物学教研室)

①目的 提取贵阳腐霉(Pythium guiyangense)的总RNA。②方法 诱导后的菌丝加入硅藻土,用液氮研磨成粉末状,在变性剂存在的条件下,用酚/氯仿/异戊醇抽提,除去DNA和蛋白质,再用醋酸钠和70%乙醇沉淀RNA,去除多糖。③结果 用该方法提取的RNA样品,经紫外分光光度计检测,OD260/OD280=1.98,OD260/OD230=2.30;1%琼脂糖凝胶电泳检测,28SrRNA带的亮度约为18SrRNA带的2倍。④结论 成功地提取了贵阳腐霉总RNA,且RNA的纯度和完整性很好,能够达到进行分子生物学领域其他操作研究的标准。

贵阳腐霉 硅藻土 RNA提取

在基因表达调控研究中,RT-PCR(逆转录多聚合酶链反应)、Northern分析、cDNA文库(含一种生物体所有基因编码的cDNA分子的克降群)的构建等都需要高质量的RNA,获得完整性良好的RNA已成为分子生物学各研究领域首先要解决的问题。在所有的RNA实验中,最关键的因素是分离得到全长的RNA。而实验失败的主要原因是核糖核酸酶(RNA酶)的污染。RNA酶很稳定,一般而言反应不需要辅助因子,而RNA制剂中只要存在少量的RNA酶就会引起严重的后果。目前,许多RNA提取方法已建立起来,这些方法均用到RNAase(核糖核酸酶)的抑制剂如肌盐、酚、氯仿、氯化艳密度梯度离心等[1~3],但是,仍有不少实验材料由于富含RNA酶、多糖、多酚等物质或者降解RNA及与RNA形成难溶物等方式严重干扰RNA的提取[4,5],常常导致实验的失败。我们在用RT-PCR克隆贵阳腐霉的类枯草菌素蛋白酶基因时,发现用一步法提取RNA,结果并不理想,污染和降解现象较多。为了解决上述问题,我们在参考多种RNA提取技术的基础上,发现了一种简单、有效的适合腐霉菌的RNA提取方法。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试菌种。贵阳腐霉(P.guiyangense),由本实验室保存。

1.1.2 培养基。SFE 培养基[6],诱导培养基[7]。

1.1.3 主要试剂。RNA提取液为:异硫氢酸胍6 mol/L,Tris- HCl(pH 7.5)0.2 mol/L ,NaCl 0.5mol/L,EDTA 0.01 mol/L,SDS 1%,0.15mol/L β - 巯基乙醇;硅藻土;酚/氯仿/异戊醇(v/v 25:24:1);NaAc(3mol/L,pH5.5);70%乙醇(DEPC 水配制);异丙醇。

1.2 方法 切取1cm×1cm SFE培养基活化5天的菌块,转入100mL诱导培养基,26℃,110rpm振荡培养。培养至所需时间,收集菌丝,用DEPC-H2O过滤冲洗干净并滤干(尽量干燥)。置于研钵中加入硅藻土,倒入液氮研磨至粉末状,趁液氮尚未挥发光,把粉末(约0.8g)转移到RNase-free的1.5mL离心管中,加入1.0mLRNA提取液,剧烈振荡混匀,冰浴15min。加入200μL酚/氯仿/异戊醇(v/v 25:24:1)混匀,冰浴 15min。4℃,12000r/min离心20min。取上清移入另一RNase-free的1.5mL离心管中,加入等体积的酚/氯仿/异戊醇(v/v 25:24:1)再抽提一次;转移上清,加入等体积冰冻异丙醇,-20℃放置60min。4℃,12000r/min离心20min。弃上清液,将RNA沉淀用DEPC-Water溶解,加入 1.5mL 3mol/L NaAc,0℃ 过夜。4℃,10000r/min离心20min。用70%乙醇洗涤沉淀2次,室温晾干,加入30μL DEPC-Water溶解沉淀。立即使用或-70℃保存。

1.3 RNA质量的检验

1.3.1 RNA的纯度。用BECKMAN紫外分光光度计测量样品在 230nm、260nm、280nm 处的 OD值,计算 OD260/OD230、OD260/OD280的结果。

1.3.2 RNA的完整性。1%琼脂糖凝胶电泳检测RNA质量,28SRNA与18SRNA的亮度比约为2。

2 结果

2.1 RNA的纯度 吸取1μLRNA,用99μL超纯水稀释100倍,在BECKMAN紫外分光光度计中检测,OD260/OD280=1.98,OD260/OD230=2.30,说明RNA纯度很高,无蛋白质、酚类污染。

2.2 RNA的完整性 取1μgRNA样品进行1%琼脂糖凝胶(含1μg/mL溴化乙锭)电泳,130v电泳40min后在凝胶成像系统中观察,结果显示28SrRNA、18SrRNA与5SrRNA带型整齐,无拖尾,而且28S带的亮度约为18S带的2倍,5S带的亮度较低,说明RNA完整性很好,点样孔中及其附近也未发现有DNA的污染。见图1。

图1 贵阳腐霉RNA电泳图

3 讨论

贵阳腐霉是一种丝状真菌,富含RNase、多酚、多糖。多糖具有与RNA相似的理化性质,在提取总RNA时,多糖等易与RNA一起沉淀下来,RNase易使RNA发生降解[8]。所以使用一步法提取RNA,污染和降解现象严重。考虑到以上因素,本方法特别采用了能吸附RNA酶的硅藻土研磨。一般的提取方法都是采用液氮研磨,但由于真菌材料使用了液体培养,即使过滤后菌丝体仍含有较多的水分,液氮冷冻会形成冰晶而妨碍研磨。研磨时间越长,就越增加RNA酶污染的机会。而硅藻土是一种黏土,能吸附RNA酶[9],有效抑制RNase活性,而且使得研磨过程更加容易和快速。并且实验中把变性剂中异硫氢酸胍的浓度提高1.5倍,在细胞破碎后能强烈抑制RNase活性。一步法使用酚/氯仿/异戊醇抽提一次,DNA污染严重;而本方法用酚/氯仿/异戊醇多次抽提,使RNA留在水相而DNA和蛋白质进入有机相,能将蛋白质清除干净,去除DNA污染。用醋酸钠沉淀RNA粗品,能除去高含量的多糖,结果表明,此步的改动较一步法可除去绝大部分的多糖,且RNA样品完好。

在检测RNA样品的完整性时,考虑到变性琼脂糖凝胶电泳较麻烦,且上样量较多,我们采用了非变性琼脂糖凝胶电泳。从图1中可见,RNA电泳后28S、18SrRNA与EB的结合量比值约为2:1,表明RNA未发生明显降解;点样孔中及其附近也未发现有DNA的污染;28SrRNA后拖尾,可能与上样量较多有关,也与采用非变性琼脂糖凝胶电泳有关。

本实验结果表明,此方法能够获得高纯度完整的RNA,其效果优于传统的一步法,适用于富含RNase和多糖的腐霉菌丝总RNA的提取,为贵阳腐霉功能基因的表达研究奠定了基础,同时也为其它真菌总RNA的提取提供了一定的参考依据。

[1] Baker S S,Rugh C L,Kamalay J C.RNA and DNA isolation from recalcitrant plant tissues[J].BioTechniques,1990,9(3):268

[2] Mullin A E,Soukatcheva G,Verchere C B,et al.Application of insitu ductal perfusion to facilitate isolation of high-quality RNA from mouse pancreas[J].Biol Techniques,2006,40(5):617

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[4] 李 宏,王新力.植物组织RNA提取的难点及对策[J].生物技术通报,1999,15(1):36

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[6] Jaronski st.Simplified production system for the fungus Lagenidium giganteum for operational mosquito control[J].Mogwto news,1984,44(3):377

[7] 王荣新.贵阳腐霉(Pythium guiyangense)Pr1蛋白酶的诱导、初步纯化及其酶学特性研究[D].贵阳:贵阳医学院,2005

[8] 方卫国,杨星勇,张永军,等.真菌核酸的一种快速提取方法[J].应用与环境生物学报,2002,8(3):305

[9] Even S,Lindley N D,Cocaign-Bousquet M.Molecular physiology of sugar catabolism in Lactococcus lactis IL1403[J].J Bacteriology,2001,183(13):3817

R 392

A

2095-2694(2012)01-020-02

广西教育厅科研项目(编号:200810MS026),柳州医学高等专科学校硕士研究生科研启动项目(编号:2007Y01)。

(2011-08-29 收稿)(王一伊 编辑)

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