實驗概要
本實驗介紹了樣品總RNA的提取方法。完整RNA的提取和純化，是進行RNA方面的研究工作，如Nothern雜交、mRNA分離、RT-PCR、定量PCR、cDNA合成及體外翻譯等的前提。所有RNA的提取過程中都有五個關鍵點，即：樣品細胞或組織的有效破碎；有效地使核蛋白復合體變性；對內源RNA酶的有效抑制；有效地將RNA從DNA和蛋白混合物中分離；對于多糖含量高的樣品還牽涉到多糖雜質的有效除去。但其中最關鍵的是抑制RNA酶活性。RNA的提取目前階段主要可采用兩種途徑：提取總核酸，再用氯化鋰將RNA沉淀出來；直接在酸性條件下抽提，酸性下DNA與蛋白質進入有機相而RNA留在水相。第一種提取方法將導致小分子量RNA的丟失，目前該方法的使用頻率已很低。
主要試劑
RNA提取試劑盒，0.05%焦碳酸二乙酯(DEPC)，75%乙醇，氯化鋰/尿素溶液[氯化鋰126g(3M) 尿素、360g(6M) 加水至1L，過濾滅菌]，懸浮液[10mM Tris-HCl (pH7.6)，1mM EDTA (pH8.0)，0.5%SDS]，蛋白酶K(終濃度50ug/ml)，2×緩沖液：1%SDS，20mMTris-HCl (pH 7.6)，0.2MNaCl
主要設備
恒溫水浴，冷凍高速離心機，紫外分光光度計，取液器，電泳儀，電泳槽
實驗材料
微生物、動植物細胞培養材料。
實驗步驟
總RNA的試劑盒快速提取
操作步驟：
1. 細胞或組織破碎
微生物材料
1) 發酵３－４天(或對數生長期)的菌體，離心收集菌絲體(動植物材料無需此步處理)；
2) 用經DEPC處理的水洗菌絲體２-３次，并盡量除去殘存的水；
3) 加液氮充分研磨，使其成為粉末，以釋放RNA；
4) 研磨后的樣品轉移至１２ml變性液的容器中勻漿。
動植物細胞培養材料(適用的樣品量為細胞：108)
1) 細胞或組織培養：按常規方法進行；
2) 深層懸浮培養細胞的破碎：
A. 細胞收集：含一定濃度的細胞培養液置于無菌離心管中，4℃，3000g離心5分鐘；
B. 細胞洗滌：上步沉淀用25毫升滅菌后冰凍的1×PBS緩沖液洗滌，然后4℃，3000g離心5分鐘；
C. 細胞破碎：在沉淀細胞中加入15毫升預冷的變性液，用無菌處理過的勻漿器勻漿。
3) 表面培養細胞的破碎：
A. 確定培養瓶數量，使選定的各培養瓶細胞累加后總量達108；
B. 細胞收集：將培養液倒掉，用預冷的無菌PBS緩沖液洗滌一次，在培養瓶中加入8毫升預冷變性液，轉動培養瓶，使細胞溶解，此時可見粘度加大；
C. 用無菌吸管將第一個培養瓶中的液體吸入第二個培養瓶，旋轉，溶解細胞，再吸入第三個培養瓶，以此類推，直到將所選定的培養瓶全部洗滌一次，然后從第一個培養瓶開始再加入4毫升上述變性液，將所有培養瓶洗一次；
D. 將上述12毫升含細胞的變性液轉移至一50毫升無菌離心管中，勻漿破碎細胞。
植物組織破碎(適用的樣品量為0.05g組織)：
1) 將600ul變性液置于1.5ml離心管中，將此離心管放于冰浴中5分鐘；
2) 將0.05g新鮮組織用液氮冰凍；
3) 在液氮下，研磨組織塊；
4) 待液氮揮發后，將上述分散的組織轉移至無菌離心管中。
動物組織破碎(適用的樣品量為1克組織)：
1) 將12毫升變性液置于50毫升離心管中，將此離心管放于冰浴中5分鐘；
2) 在上述管中加入1克新鮮或冰凍動物組織，勻漿粉碎。
注：
1.研磨組織塊用于RNA提取的樣品，必須是新鮮的細胞或組織，如采樣后，不能立即用于提取則樣品應用液氮速凍并貯于-70℃的冰箱中保存。
2. 變性液及相應的離心管需預冷。
2. RNA的抽提
1) 在經變性液勻漿的細胞或組織600ul＋60ulpH4.0的2M乙酸鈉徹底混勻，可用漩渦振蕩器，600ul酚\氯仿\異戊醇(25\24\1)，徹底混勻或漩渦振蕩器振蕩10秒；
2) 冰裕10-15分鐘，離心，4℃，10000g，20分鐘；
3) 上層水相吸至無菌離心管中 等體積的異丙醇，-70℃，30分鐘沉淀RNA；
4) 離心4℃，10000g，20分鐘；
5) 沉淀RNA，冷凍干燥15分鐘，RNA沉淀重新溶于300ul變性液中，可振蕩(有時為了幫助溶解，可在65℃加熱，但時間應極短)；
6) 60ulpH4.0的2M乙酸鈉徹底混勻，可用漩渦振蕩器，600ul酚\氯仿\異戊醇(25\24\1)，徹底混勻或漩渦振蕩器振蕩10秒；
7) 冰裕10-15分鐘，離心，4℃，10000g，20分鐘；
8) 上層水相吸至無菌離心管中，等體積異丙醇二次沉淀(-70℃，30分鐘)，75%乙醇洗沉淀，沉淀冷凍干燥，復溶于去RNA酶的水中(對于準備長期保存的RNA可加入pH 5.0的乙酸鈉至終濃度為0.25M，再加入2.5體積的乙醇，-70℃保存。)。
注：
1. 變性液組成：25g異硫氰酸胍溶于33mlCSB(42mM pH4.0乙酸鈉、0.83%十二烷基肌氨酸鈉、0.2mMβ-巰基乙醇)，65℃溶解，過濾滅菌，4℃預冷。
2. 酸性酚配制：55℃時，500g酚溶入500ml50mM，pH4.0乙酸鈉，混勻，靜止分層后，去上清，再反復加500ml50mM，pH4.0乙酸鈉，直到pH<4.1。
氯化鋰法提取總RNA
本方法用高濃度尿素變性蛋白并抑制RNA酶，用氯化鋰選擇沉淀RNA，其特別適合于從大量樣品中提取少量組織RNA，具有快速簡潔的長處，但也存在少量DNA的污染及RNA得率不高，小RNA片斷丟失的缺陷。
操作步驟：
1. 對于大量組織或細胞，則每克組織或細胞加入5－10ml氯化鋰－尿素溶液，勻槳器高速勻槳2分鐘；對于少量細胞(107個細胞/ml)，則每克組織或細胞加入0.5ml氯化鋰－尿素溶液手工勻槳，并轉移至Eppendof管中；
2. 勻槳液在0－4℃放置4小時后，12000g離心30分鐘；
3. 取沉淀，加入原勻槳液1/2體積的氯化鋰－尿素溶液，重復步驟2；
4. 沉淀用原勻槳液1/2體積的氯化鋰－尿素溶液復溶后，加入等體積酚/氯仿/異戊醇在室溫放置15－30分鐘并不時搖動混勻，4000g離心5分鐘；
5. 取上層水相，加1/10倍體積的3M乙酸鈉(pH5.2)及2倍體積的乙醇，－20℃放置1小時，5000g離心；
6. 70％乙醇洗沉淀一次。真空干燥；
7. RNA溶解液溶解沉淀，得RNA，分裝，于－70℃保存。
蛋白酶－熱酚法
本方法適合于病毒RNA的提取。
操作步驟：
1. 提純病毒液中加入等體積緩沖液、蛋白酶K，37℃40-50分鐘；
2. 加入等體積65℃預熱的酚溶液，輕徭，在65℃保溫5分鐘后再輕徭；
3. 離心，取上清，氯仿抽提一次；
4. 取上層水相，加1/10倍體積的3M乙酸鈉(pH5.2)及2倍體積的乙醇，－20℃放置1小時，5000g離心(10000g，10min)；
5. 70％乙醇洗沉淀一次。真空干燥；
6. RNA溶解液溶解沉淀，得RNA，分裝，于－70℃保存。
注意事項
1. 在核酸提取時，為了增加細胞的裂解度，增加核蛋白復合體破碎度，以釋放更多的游離核酸，在操作中常要用到溶菌酶和蛋白酶K，在確保沒有核酸水解酶存在的前提下，酶反應時間越長越好。
2. 有時在使用蛋白酶時，為了抑制核酸水解酶的降解作用，可在蛋白酶緩沖液中用終濃度5mM的EDTA代替NaCl，并且可將反應溫度提高到50－60℃，并將反應時間縮短到15－25min，但酶用量必須提高10－20倍。溶菌酶使用時緩沖液中需加EDTA，因游離金屬離子對酶有抑制。
3. 許多植物材料中富含酚，在細胞破碎時，在多酚氧化酶作用下，被氧化成有色的錕類物資，影響核酸的提取及降低提取質量，在提取液中加入PVP和巰基乙醇對降低酚類的干撓可能有所幫助。PVP將與酚形成復雜的聚合體，在提取時將酚從核酸成分中游離。且PVP與巰基乙醇作為強還原劑可防止多酚的褐變。另外作為還原劑的這些成分在一定程度上可抑制核酸水解酶的作用。
4. 許多生物材料在提取核酸時，都會遇到多糖的污染問題，具體表現為有機溶劑沉淀時，沉淀很多，但復溶時，大量沉淀不溶，電泳觀察時核酸含量很低。克服多糖污染可采用以下一些辦法：
1) CTAB多次抽提；
2) 在有機溶劑沉淀時先稀釋樣品濃度(可到10倍左右)，對低濃度樣品再進行沉淀；
3) 在有機溶劑沉淀時選用異丙醇和5MNaCL作為沉淀溶劑，此時氯化鈉的用量可用到1/5-1/2的體積，異丙醇可用到0.6-1的體積。異丙醇沉淀核酸時，高濃度鹽存在將使大量多糖存在在溶液中，從而可達到去多糖的作用。但高濃度的鹽存在會影響核酸的進一步操作，因此必須用乙醇多次洗滌脫鹽。
5. 在核酸提取時，酚與氯仿均起到變性的作用。酚的變性能力強于氯仿，但酚與水有一定的互溶，因此酚抽后，除可能損失部分核酸外，水相中還會殘留酚，而酚的存在將對核酸的酶反應產生強的抑制，因此在操作中可單用氯仿作變性劑、也可用酚/氯仿混合變性，也可用單一酚作變性劑，但用單一酚后在有機溶劑沉淀時一定要用氯仿從抽提。
6. 在操作中當加入變性劑氯仿后，為了保證核酸樣品的完整性，操作要輕，尤其在提DNA時，更要避免劇烈操作。
7. 在沉淀核酸時可用乙醇與異丙醇，乙醇的極性要強于異丙醇，所以一般用2V乙醇沉淀，但在多糖、蛋白含量高時，用異丙醇沉淀可部分克服這種污染，尤其用異丙醇在室溫下沉淀對擺脫多糖、雜蛋白污染更為有效。
8. 在提取核酸時，如樣品濃度低，則應增加有機溶劑沉淀時間，－70℃下>30min;－20℃過夜將有助于增加核酸的沉淀量。
9. 在核酸提取過程中有機溶劑沉淀后復溶時可加水因此時離子濃度可能較高，而到高度純化后低溫保存時最好復溶于TE緩沖液中，因溶于TE的核酸儲藏穩定性要高于水溶液中的核酸。另外核酸樣品保存時要求以高濃度保存，低濃度的核酸樣品要比高濃度的更易降解。
10. 核酸提取后可通過PCR 、RT－PCR直接擴增出目的基因片斷，也可首先構建文庫、然后由RACE、dd-PCR等差異顯示技術、AFLP等標記技術、差異雜交或文庫扣除技術等方法篩選出特異探針，再用此探針從文庫中篩選出完整基因。