[實驗原理]
Trizol試劑是直接從細胞或組織中提取總rna的試劑。它在破碎和溶解細胞時能保持RNA的完整性,裂解細胞并釋放出RNA,酸性條件使RNA與DNA分離,加入氯仿后離心,樣品分成水樣層和有機層。RNA存在于水樣層中。收集上面的的水樣層后,RNA可以通過異丙醇沉淀來還原。在除去水樣層后,樣品中的DNA和蛋白也能相繼以沉淀的方式還原。乙醇沉淀能析出中間層的DNA,在有機層中加入異丙醇能沉淀出蛋白。共純化DNA對于樣品間標準化RNA的產量十分有用。
無論是人、動物、植物還是細菌組織,各種樣品zui大使用量(1ml Trizol),動物組織( 50mg),植物組織(100 mg),絲狀真菌( 100mg),動物細胞(5×106~1×107),酵母(1×107) 。
TRIZOL試劑能促進不同種屬不同分子量大小的多種RNA的析出。例如,從大鼠肝臟抽提的RNA瓊脂糖凝膠電泳并用溴化乙啶染色,可見許多介于7 kb和15 kb之間不連續的高分子量條帶,(mRNA和hnRNA成分)兩條優勢核糖體RNA條帶位于~5 kb (28S)和~2 kb (18S),低分子量RNA介于0.1 和 0.3 kb之間 (tRNA, 5S)。當抽提的RNA用TE稀釋時其A260/A280比值≥1.8 。
[實驗用品]
【實驗耗材】
1、移液槍:1ml、200μl、20μl、10μl、2μl。酒精擦拭,頭部重點,紫外線照射。
2、吸頭:1ml、200μl、20μl
3、勻漿管:5ml
4、吸頭臺:放置1ml吸頭的一個,放置20μl吸頭的一個
5、EP管:1.5ml、0.2ml、100μl
6、試劑瓶:2個60ml的棕色廣口試劑瓶。小瓶(分裝無水乙醇,高壓的DEPC水,-20°C保存)。
7、量筒:50ml、250ml、500ml
8、容量瓶:250ml、500ml、1000ml
9、試管架:5ml、1.5ml、20μl
10、鹽水瓶:250ml、500ml各2個備用,一個裝無水乙醇,另一個裝DEPC水
11、鋁制飯盒:4個
12、塑料小飯盒:1個
13、大瓷缸:2個
14、錫泊紙:一卷
15、卷紙:2卷
16、三角燒瓶:帶蓋,稍大(融瓊脂糖)
【實驗儀器】
天平、振蕩器、高速離心機、0.5~10ul、20~200ul、100~1000ul加樣器。
【自備試劑】
DEPC(焦碳酸二乙酯),氯仿,異丙醇,無水乙醇,0.05~0.1%DEPC-H2O,75%乙醇,TE緩沖液,瓊脂糖。
RNA抽提的準備工作
【試劑配制】
1.DEPC水: 1ml+1000ml雙蒸水=1‰ DEPC水,1000ml容量瓶中靜置4小時。
2.75%乙醇:無水乙醇+DEPC水,-20℃保存(DEPC水需先高壓)
3.氯仿:棕色瓶
4.異丙醇:棕色瓶
【器具處理與準備】
1.塑料制品:(包括槍頭、EP管、勻漿管等)
先將DEPC水從容量瓶中倒入瓷缸中,將塑料制品逐個浸泡其中,小槍頭需打入DEPC水,室溫過夜,高壓,烤干備用,實驗前將槍頭等放入吸頭臺,再高壓一次(EP管)。膠塞同樣處理。塑料器皿也可在0.5 M NaOH中浸泡10分鐘,用水*漂洗干凈后高壓滅菌備用。
2.玻璃制品:
泡酸過夜,沖洗干凈,1 ‰DEPC過夜,蒙錫紙,150°C烘烤4h,180°C,2h。或泡酸過夜,沖洗干凈后高溫烘烤,1 ‰DEPC過夜,高壓。盛裝乙醇,DEPC水用。
3.勻漿器:(包括剪刀、鑷子)先洗凈后,再高壓(不需要泡DEPC)
[實驗內容和方法]
一、抽提
(一)組織抽提
1.組織取材后用滅菌的錫箔紙包好保存于液氮。實驗時,在液氮中將組織研磨成粉末,趁液氮未揮發將粉末轉移到EP管,室溫5000rpm離心去上清。每50-100mg組織,加入1ml Trizol。
2.若是新鮮標本經勻漿后轉移離心管,加入1ml Trizol。
3.若組織量(1~10 mg)或細胞數很少(102~104),在樣品中加入800 ul Trizol反復抽吸均勻,再加入糖原(終250ug/ml),劇烈振蕩或用勻漿器勻漿。
4.在勻化后和加入氯仿之前,樣品可以在–60~70°C保存至少一個月。
(二)細胞抽提
1.倒掉培養基,PBS洗,直接將1ml Trizol 注入培養瓶(5×106),反復抽吸均勻。
2.或收集細胞后加入Trizol 反復抽吸均勻。
二、分相
3.在裝有裂解物的離心管中加入0.2ml的氯仿(為Trizol總體積的1/5),振蕩混均30秒,室溫下靜置5分鐘.
4. 12000 rpm 15分鐘4°C,分相為三層。上層:RNA(約為Trizol的60%);中間:DNA;下層:蛋白質(酚-氯仿)。
5.小心吸取上清液,轉移到另一EP管中。1ml裂解物產生的上清液體積約為0.4~0.6 ml。有機相和中間層含有DNA和蛋白質,避免觸及。
三、RNA沉淀
6.上清液加入約0.5ml的異丙醇,振蕩混均30秒。室溫下靜置10分鐘。
7.離心12000rpm 10分鐘4°C。
8. RNA沉淀將在離心底的側面形成。小心吸棄上清液,注意避免吸棄RNA沉淀。
四、RNA清洗
9.離心管加入1ml 預冷的75%乙醇(1mlTrizol至少1ml乙醇清洗DNA),振蕩混均30秒,使沉淀振蕩起來,室溫12000rpm×1~2分鐘。(有文獻稱不超過7500g離心)。盡可能吸棄上清液,防止RNA沉淀丟失。重復以上清洗步驟一次。在75%乙醇中,RNA在4℃至少保存1周,-20℃至少保存1年。
10.室溫選擇流動性小,倒置離心管于濾紙上,干燥RNA,但不能*干燥(5~10分鐘)。用DEPC水15μl溶解沉淀,55-60℃孵育10~15分鐘。
11.測量OD值后,樣品放置-70℃保存,一個月
五、RNA、DNA濃度的計算
取78μl DEPC水加2μl 第10步液體,則稀釋倍數為40倍。
【RNA】=A260 X 40 X n/1000μg/μl
【DNA】=A260 X 50 X n/1000μg/μl(n為稀釋倍數)
分離RNA的理想效果是A260/A280=1.8~2.0
A260代表RNA OD值;A280代表蛋白OD值
[注意事項]
1. RNA產量:每1 mg組織或1×106培養細胞預期的RNA產量
(1)肝和脾,6—10μg
(2)腎,3—4μg
(3)骨骼肌和腦組織,1—1.5μg
(4)胎盤,1-4μg
(5)上皮細胞(1×106 ,8—15μg cultured cells)
(6)纖維母細胞(1×106 ,5—7μg cultured cells)
2.電泳檢測: 制備甲醛變性,1%瓊脂糖凝膠快速電泳,25ug/lane,65V,2.5h,檢測RNA分子完整性,觀察18S、28S條帶。
3. RNA沉淀*干燥,會地降低可溶性。部分溶解的RNA其A260/280比值<1.6。用移液管尖分幾次移取無RNA酶的水或0.5% SDS溶解RNA,并在55~60°C下孵育10分鐘,當RNA以后要用于酶切反應時,避免使用SDS。
對于胰腺,腎等組織中RNase含量很高,沉淀用去離子甲酰胺溶解,–70°C保存。
4.分離RNA的理想效果是A260/A280=1.8~2.0
【分離膠范圍】<500bp 1.2~1.5%
>10 kp 0.3~0.7%
二者之間 0.8~1.0%
【分析和定量】紫外分光光度計測定A260及A280來定量分析RNA的純度及濃度。用什么稀釋的RNA,就用其調零。
5.預防RNA酶污染
6.在分相步驟吸取上清液過程中,和清洗步驟吸棄上清液過程中,都應在不觸及其他相或沉淀的前提下吸取盡可能多的上清液。
7.臺式離心機zui大能達到2,600×g的離心力,如果將離心時間延長到30-60分鐘可以滿足操作。
8.當TRIZOL用量少于2ml時建議使用清潔的一次性的聚丙材質試管。TRIZOL用量較大時,可以使用玻璃試管(Corex)或聚丙材質試管,事先檢驗以確保該試管可以耐受加入TRIZOL和氯仿后12,000×g的離心力。不可使用有裂縫或者破損的試管。 離心前小心平衡試管。離心前玻璃管口必須蓋上鋁箔并用石蠟膜封口,聚丙烯管必須蓋緊。
9. 用TRIZOL抽提RNA時要戴手套和護眼罩。避免接觸皮膚和衣服。在化學通風櫥完成操作。避免呼吸道吸入。
【疑難解答】
一、無RNA沉淀
1. 勻漿不*:勻漿不*時,基因組DNA分子仍然很大,溶液粘稠。變性的蛋白質和基因組DNA一起形成絮狀凝集物容易包裹RNA,使之不能有效地釋放到溶液中。
2..沉淀不*:從小于2×105動/植物細胞、小于2mg動物組織、小于4mg
植物組織或RNA含量低的動/植物組織中提取RNA時,勻漿體積太大,將造成RNA過分稀釋而不能沉淀下來。當從這樣的樣品中提取RNA時,應按比例減少抽提溶液。
二、抽提率低
1. 系統超負荷:如果過多增加單位體積內的樣品量,將引起系統超負荷。系統超負荷常導致勻漿不*、單位體積內的DNA和蛋白質所占比例增大,使RNA不能有效地釋放到上清中。系統超負荷還會導致相分離困難,降低RNA沉淀效率.
2.樣品均化或裂解不*: 勻漿不*時,RNA分子易被蛋白質和基因組DNA復合物包裹,不能被有效釋放。
3.終RNA不*溶解:未溶解的RNA丟失。
4.樣品未及時處理或細胞生長過度:樣品分離后短時間內細胞內RNA酶被激活,細胞生長過度同樣會激活細胞內RNA酶,若不及時提取RNA,大部分RNA會被降解。若樣品暫時不作RNA提取,應立即用液氮冷凍*,置-80℃貯存。
三、A260/A280 比率 <1.65
1.在分光光度計測量前用水而不是用TE 緩沖液稀釋RNA樣品。低離子強度和低pH溶液會增加280 nm處的光吸收值。
2.樣品勻漿化時所加的TRIZOL量太少。
3.勻漿化后樣品沒有在室溫下放置5分鐘。
4.分離的水樣層中污染有層。
5.終RNA沒有*溶解。
四、RNA降解
1.從動物體取下的組織沒有立即進行抽提或冰凍保存。
2.用于抽提的樣品,或抽提的RNA樣品保存于–5—–20°C,而不是存放于–70°C。
3.細胞經消化而分散。
4.水溶液或試管污染有RNA酶。
5.用于瓊脂糖凝膠電泳的福爾馬林pH低于3.5。
6. RNA在水溶液中呈酸性,易自發水解,應溶于TE,-20℃以下保存。?
五、DNA污染
1.樣品勻漿化時所加的TRIZOL量太少。
2.用于抽提的樣品包含有機溶媒(如乙醇,DMSO),強緩沖液或堿性溶液。
六、蛋白多糖和多糖污染
下述的對RNA沉淀方法改進能從抽提的RNA中移去復合污染。以勻漿化時每1 ml TRIZOL為例,在水樣層中加入0.25 ml異丙醇后再加入0.25 ml的高鹽溶液(0.8 M檸檬酸鈉和1.2 M NaCl)。將終溶液混勻,離心并繼續進行前述的抽提操作。改進后的沉淀法能有效地析出RNA而多糖和蛋白多糖仍以可溶的的形式留在溶液中。對于含有大量多糖的植物,要抽提其RNA將改進后的沉淀法和在zui初勻漿化時多加一次離心(RNA 抽提指南,可選方案)合并使用是十分必要的。
另外,關于實驗所用的細胞,如果有新鮮的就用新鮮的,因為使用凍存過的細胞實驗結果會比較差。如果沒辦法馬上進行RNA提取實驗,建議先加入抽提試劑將樣品裂解之后在細胞凍存。