组织中RNA提取过程中影响因素的研究①
2015-03-20张丽颖刘莉娜李怀荆王艳秋纪汉庭孙艳男关宝生
白 雪, 张丽颖, 刘莉娜, 李怀荆, 王艳秋, 纪汉庭, 孙艳男, 关宝生
(1.佳木斯大学,黑龙江 佳木斯 154007;2.绥化市第一医院检验科,黑龙江 绥化 152000)
组织中RNA提取过程中影响因素的研究①
白 雪1, 张丽颖1, 刘莉娜2, 李怀荆1, 王艳秋1, 纪汉庭1, 孙艳男1, 关宝生1
(1.佳木斯大学,黑龙江 佳木斯 154007;2.绥化市第一医院检验科,黑龙江 绥化 152000)
在分子生物学的研究和应用中,组织RNA提取技术已经成为基本的实验技术,从组织中提取高质量的RNA是构建cDNA文库、研究基因表达和调控等的基础;在RNA提取实验中,RNA样品易受核糖核酸酶(RNase)的污染,该酶可以降解RNA;在实验中应严格控制各个影响因素,防止RNase的污染;笔者在阅读大量相关文献的基础上,根据自身实验经验,就组织中RNA提取过程中的影响因素总结如下。
RNA提取; 实验操作; 影响因素;RNase
RNA的提取技术是现代分子生物学中最常用的操作技术之一。不同组织中总RNA的提取实质上就是将组织细胞裂解,从而释放RNA,在进一步的研究中,我们高度依赖所提取的总RNA的质量[1]。RNA样品易受环境因素特别是RNase的影响而降解[2],提取RNA的过程中,只要存在少量的RNase就会引起RNA降解。故在实验中应严格控制各个影响因素、防止RNase的污染,是提取高质量RNA样品的关键。
1 组织质量的影响
组织样本质量是RNA提取实验成功与否的重要因素之一。我们的实验是小鼠肿瘤组织总RNA的提取,基本所有组织和细胞都含有内源性RNase,为了防止总RNA的降解,使用液氮来速冻组织,在研磨组织的过程中,我们使用研钵加液氮研磨法进行研磨[3]。即研磨过程中将组织放入研钵后,加入液氮研磨并及时添加液氮,确保肿瘤组织能够一直浸在液氮中,防止RNA降解,保证RNA的质量。
2 实验器具的影响
由于RNA本身不稳定,加之RNase的普遍存在,使得分离完整的RNA分子更为困难[4]。在RNA提取过程中最主要是防止外源性RNase的污染,首先是要保证整个实验在超净工作台中完成;其次是对实验器具进行处理,主要有以下几点:(1)研磨过程使用的研钵需要高温干燥处理后使用;(2)实验中使用的EP管,枪头等塑料制品,需要用DEPC水[1]浸泡24h后,经高温灭菌干燥后使用;(3)为了防止RNase的污染,用DEPC水替代三蒸水进行溶液的配制;(4)RNA操作中使用专用的器械,有条件的也可以设置专用实验室。
3 实验人员的影响
实验人员对整个实验的影响,主要是外源性RNase的影响。外源性的RNase是无处不在的,它很容易污染实验中的各种器材、实验用品和实验试剂等;实际操作过程中,手套是最容易污染样品的,因此手套要勤换;实验操作人员说话过程中所带的唾液中也会携带RNase,会导致样品的降解,故需带口罩操作;在RNA整个提取过程中,实验人员熟练快速的完成整个RNA的提取,减少实验所用的时间,也可有效减少外源性RNase污染的几率。
4 实验试剂的影响
RNA提取的过程中,每一步所用试剂的量,以及所用的时间都会影响RNA的完整性、含量及纯度。
4.1 Trizol试剂
Trizol试剂是即用型细胞和组织总RNA提取试剂,可直接从组织或细胞中提取总RNA,能迅速裂解细胞,并抑制细胞释放出来的核酸酶;使用Trizol试剂时,1mLTrizol最多裂解100mg的组织,而在实际实验中,我们发现100mg的组织使用1.2mLTrizol裂解,可以获得更满意的结果。
4.2 氯仿
氯仿也叫三氯甲烷,是一种有机物-烃的衍生物,在光照下遇空气会逐渐被氧化并生成剧毒的光气,因此需要存放在密封的棕色瓶中;氯仿分离是RNA提取实验关键步骤之一,匀浆后的组织液中加入氯仿,震荡离心后,RNA会溶解在上层的水相中,转移RNA到新管的过程中,采用小枪头少量多次吸取,可防止误吸下层杂质[6]。
4.3 异丙醇和乙醇
RNA和某些杂质不溶于异丙醇,故异丙醇具有沉淀RNA的作用,RNA沉于管底后,用75%的乙醇对沉淀进行清洗,乙醇可洗去沉淀中可能的有机物杂质和残留的异丙醇。但由于醇类可以抑制核酸的反应,因此在弃乙醇后晾干的步骤是至关重要的,在这里不可以用加热或离心的方式使RNA干燥,否则会出现RNA样品很难溶解的现象。
5 RNA浓度的测定
在RNA提取之后,我们使用DU800紫外分光光度计测OD值来定量RNA的浓度。在测定OD值时,每一个样品测定前都需要用DEPC水进行仪器校正,测定后用蒸馏水彻底清洗比色杯,从而避免样品之间交叉污染,影响结果。
6 RNA的保存
由于RNase广泛存在,提取后的总RNA中常常会存在少量的RNase,随着保存时间的延长,极易出现RNA降解的情况;实验中一旦出现大量的RNA降解,会直接导致后续实验无法顺利进行。cDNA可反映RNA的性状,而且cDNA的稳定性较好。因此,提取后的RNA经过检测纯度和浓度合格后,应尽快进行后续实验或取部分RNA提取物及时逆转录成cDNA保存,以保证后续实验的顺利进行。
7 结语
RNA质量的好坏会直接影响后续实验,提取高质量RNA是后期实验的前提和基础。因此,熟练的掌握RNA提取的基本原理、注意事项和各种影响因素,对实验的成功与否至关重要。以上是笔者总结的一些经验,在实验过程中遇到具体的问题,还需要根据实际情况进行不断的改进和完善,从而使实验能够顺利完成。
[1]王桂玲, 黄东阳, 刘戈飞. 一种从动物组织中提取高质量总RNA的方法[J]. 生命科学研究, 2003, 7(3):275-278
[2]BarbasA,MatosRG,AmblarM,etal.NewinsightsintothemechanismofRNAdegradationbyribonucleaseII:identificationoftheresidueresponsibleforsettingtheRNaseIIendproduct[J] .JBioIChem, 2008, 283:13070-13076
[3]张宏山, 许明, 张阳, 等. 小鼠心肌组织3种总RNA提取方法比较[J]. 临床心血管病杂志, 2010, (2):149-150
[4](美)R.E.法雷尔.RNA分离与鉴定实验指南:RNA研究方法(原著第3版). 北京: 化学工业出版社, 2008, 26-27
[5]王长晔.RNA提取过程中DEPC的毒性[J]. 创新技术, 2008, (5):5-6
[6]戴先成, 柴智锋, 徐永城, 等.Trizol法大鼠心肌总RNA提取方法探讨[J]. 刑事技术, 2014,(3): 15-16
黑龙江省自然科学基金项目,编号:H201488;黑龙江省大学生创新创业训练计划项目,编号:201410222053;佳木斯大学青年基金项项目,编号:sq2012-37;佳木斯大学大学生科技创新项目,编号:XSYZ2014-004。
白雪(1982~)女,黑龙江佳木斯人,硕士,讲师。
关宝生(1980~)男,黑龙江佳木斯人,在读博士研究生,助理研究员。E-mail:gbs@jmsu.edu.cn。
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1008-0104(2015)04-0012-02
2015-03-25)