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  • 發布時間:2019-03-27 22:10 原文鏈接: 用于表達分析的mRNA的制備實驗——基本方案

    同時檢測包含成百上千種基因的 RNA 水平,從而構建一個詳細的基因表達譜是分子生物學新的一項激動人心的本領。這是通過將 mRNA 定量擴增并用生物素標記再與 DNA 芯片雜交實現的,芯片上預先固定有與目的 mRNA 互補的寡核苷酸序列。

    來源:《精編分子生物學實驗指南 第五版 第二十一章》



    • 用于表達監測以及與寡核苷酸芯片雜交的 mRNA 擴增
      實驗方法原理擴增步驟完全決定于干凈、完整的起始 RNA。對培養的細胞,作者采用胍鹽裂解再用樹脂純化(如 Qiagen RNeasy Kit)的方案。 擴增 mRNA 可從 Poly(A)+或總 RNA 開始。盡管 poly(A)+靈敏度更高,因為除 掉了 cDNA 反應期間大部分與 rRNA 的錯配,而使用總 RNA 起始則可以分析那些細 胞或組織有限的生物系統。使用總 RNA 起始一個重要的修正是將 cDNA 第一鏈合成的溫度從 37℃ 提高到 50℃。探針選擇嚴格限制在編碼區最后的 600 個堿基;除非 3'非翻譯區長度大于 800 個堿基,此時一些非翻譯序列可能也被包括進來了。
      實驗材料

      樣品 RNA:poly(A)+或總 RNA

      試劑、試劑盒

      SuperScript cDNA kit (Life Techologies)DTT緩沖液乙醇

      儀器、耗材

      熱循環儀Lyophilizer (凍干機)Rotisserie 式搖床50℃ 加熱爐

      實驗步驟

      1. 實驗前準備

      1.1 材料

      樣品 RNA:poly(A)+或總 RNA,有義轉錄庫對照

      1.2 試劑

      SuperScript cDNA kit (Life Techologies)

      T7T24引物

      RNA 酶抑制劑(Life Technologies 或 Ambion 公司)

      無 RNA 酶水(DEPC處理過的水,玻璃蒸餾)

      25:24:1 (V/V/V)酚:氯仿:異戊醇(分子生物學級)

      7.5 mol/L 乙酸銨 無水乙醇

      無 RNA 酶的 70% 乙醇(預冷至 -20℃)

      10×轉錄緩沖液(Ambion)

      10×rNTP 混合液

      100 mmol/L DTT

      10 mmol/L Bio-ll-CTP 和 Bioll-UTP (Enzo Diagnostics)

      2500 U/ul T7 RNA 聚合酶(Epicentre)

      RNeasy 小柱帶RLT和RPE 緩沖液及收集管(Qiagen)

      5×片段化緩沖液

      20×SSPE (Bio-Wh1ttaker)

      0.5% (V/V) Triton X-100 (分子生物學級;Sigma)溶于無 RNA 酶水

      10 mg/ml 鯡精 DNA (Promega)

      500 pmol/L Bio948

      20×反義轉錄庫對照

      6×SSPET: 6×SSPE 含有 0.005% (V/V) Triton X-100

      1.3 耗材

      熱循環儀(例如 Perkin-Elmer 公司 9600 型 PCR 儀,帶熱蓋)

      0.1~10 ul 帶濾芯槍頭(Continental)

      Lyophilizer (凍干機)

      小薄壁PCR管

      GeneChip (Affymetrix)

      1~200 ul 帶濾芯凝膠上樣槍頭(Fisher)

      Rotisserie 式搖床(Appropriate Technical Resources)

      50℃ 加熱爐


      2. 在 PCR儀上設定下列程序:

      10 min 70℃

      65 min 37℃ (用總 RNA 時 50℃)

      150 min 15.8℃

      無限 4℃ (保溫)


      3. 用下列試劑為每個RNA 樣品配 10 ul 第一鏈混合液,用帶濾芯的槍頭:

      4 ul 5×第一鏈緩沖液

      200 pmol T7T24 引物

      1 ul RNA 酶抑制劑

      1 ul 200 U/ul SuperScript Ⅱ 逆轉錄酶

      加無 RNA 酶的水至 10 ul


      4. 將每個RNA樣品與有義轉錄庫對照混合。每 1 ug poly(A)+樣品加 5 ul 對照或每 10~20 總 RNA 加 1 ml 對照。冷凍干燥至每管體積小于 10 ul, 加無 RNA 酶的水 至10 ul。同時用手預熱第一鏈混合液。


      5. 將每份 RNA 轉移到小薄壁 PCR 管中,放進 PCR 儀,啟動所設程序(第一步)。


      6. 70℃ 那步完成后,在溫度降到 37℃(或 50℃)2 min 的時間里,加入預熱(手中)的第一鏈混合液(每管 10 ul)。


      7. 在合適的反應溫度繼續保溫60 min。


      8. 每管配制 130 ul 第二鏈反應混合液:

      91 ul 無 RNA 酶的水

      30 ul 5×第二鏈緩沖液

      3 ul 10 mmol/L dNTP

      1 ul 10 U/ul E.coli 連接酶

      1 ul 2 U/ul E.coli RNA 酶 H

      4 ul 10 U/ul E.coli DNA 聚合酶

      這個混合液可以先配制,在冰上至多放置 90 min。


      9.當 PCR 儀溫度降到 15.8℃ 時,每管加入 130 ul 第二鏈反應混合液(總共 150 ul)。用槍頭反復吸放混勻,在此溫度下保溫>2h。


      10. 加入 2 ul 5 U/ul 的 T4 DNA 聚合酶繼續保溫 5 min。把樣品轉移到冰上。


      11. 加入 150 ul 25:24:1 的酸:氯仿:異戊醇,渦旋混勻,室溫 13 000 g 離心 5 min。


      12. 小心地將水相轉移到一個新的管子,不要吸到中間相。加入 70 ul 7.5 mol/L 乙酸銨和 0.5 ml 無水乙醇后混勻。室溫 13 000 g 離心 20 min。


      13. 移去上清,沉淀用 0.5 ml 冷(-20℃) 70% 乙醇洗滌,渦旋混合。


      14. 室溫 13 000 g 離心 10 min。移去上清,沉淀空氣晾干幾分鐘。


      15. 用 25 無 RNA 酶的水溶解 cDNA 沉淀并定量。


      16. 每種 cDNA 樣品,按下面組分配制一個反應體系:

      100 ng cDNA

      6 ul 10×轉錄緩沖液

      6 ul 10×rNTP混合液

      3 ul 100 mmol/L DTT

      2.4 ul 10 mmol/L Bio-ll-UTP

      2.4 ul 10 mmol/L Bio-ll-CTP

      2 ul RNA酶抑制劑

      2 ul 2500 U/ ul T7 RNA 聚合酶

      無 RNA 酶的水配平到 60 ul

      冰上可以放至多 3 h,用前升溫到室溫。


      17. 37℃ 保溫 8 h 至過夜。純化前可以在 -80℃ 放置至多 48 h。


      18. 加入無 RNA 酶水至 100 ul, 加入 350 ul RLT 緩沖液,混勻。加入 250 ul 無水乙醇,混勻。


      19. 將每個樣品上樣到一個套進收集管內的 RNeasy小柱上。臺式離心機室溫 8000 g 以上離心 15 s。


      20. 將柱子轉到新的收集管,加入 500 RPE 緩沖液,臺式離心機室溫 8000 g 以上離 心 15 s。


      21. 棄去流出液,將柱子重新放入此收集管。加入 500 ul RPE 緩沖液,臺式離心機以最大速度離心 2 min。


      22. 把柱子轉移到一個新收集管。加入 50 ul 無 RNA 酶的水,8000 g 以上離心 1 min。 重復此步驟。合并兩次洗脫液。


      23. 在 260 nm 用分光光度法測 RNA 的量。


      24. 取 10 體外轉錄的 RNA 用無RNA酶的水將體積配到 24 ul。加入 6 ul 5×片段化緩沖液。小心混勻,在 PCR 儀上 95℃ 溫育 35 min。令其冷卻到室溫。-80℃ 可存放一年,用前 37℃ 融化 5 min。


      25. 按下列組分為每個反應配 170 ul 雜交反應母液:

      51 ul 20×SSPE

      1.7 ul 0.5% Triton X-100

      1.7 ul 10 mg/ml 鯡精 DNA

      20 ul 500 pmol/L Bio 948

      10 ul 20×反義轉錄庫對照

      85.6 ul 無 RNA 酶的水


      26. 每份 30 ul 片段化的轉錄 RNA 加入 170 ul 雜交反應母液。在熱循環儀上以 99℃ 加熱 10 min, 再移到 37℃放置 5 min 以上。


      27. 微量離心機最大轉速離心 5 min。


      28. 從 GeneChip 的上層隔膜插入一個帶濾芯的槍頭形成出氣孔。從芯片的下層隔膜用帶濾芯的上樣槍頭加入 200 ul 雜交液。拿掉出氣孔,用保鮮膜覆蓋上下兩層。


      29. 在 rotisserie 式旋轉儀上以 60 r/min 轉速 40℃ 保溫過夜(16~18 h)。


      30. 將芯片轉入 50℃ 加熱爐,繼續旋轉芯片整整 1 h。


      31. 從爐內拿出芯片。從上層隔膜處插入帶濾芯的槍頭。


      32. 微量移液器按到底,將 200 ul 上樣槍頭從下層隔膜間插入。垂直拿起芯片,緩慢抽出所有雜交液并放進微量離心管內保存于 -20℃。


      33. 將芯片內充滿 6×SSPRET。


      34. 按廠商的說明書洗滌芯片并用藻紅素染色。盡快掃描芯片。


      收起 
      注意事項

      1. 許多緩沖液和酶附帶在 SuperScript cDNA 試劑盒里。附帶的酶量不足的話可以單獨從 Life Technologies 公司定購。


      2. 所有需要控制溫度的反應都在適當的熱循環儀上進行。



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