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提高RT-PCR的靈敏度與產物長度

2012年02月17日 09:42:49人氣:1572來源:上海滬宇生物科技有限公司

材料和方法

1. Eppendorf cMaster RTplusPCR系統
2. Eppendorf Perfect RNA Eukaryotic試劑盒
3. 所有的PCR反應均在Eppendorf Mastercycler-gradient梯度PCR儀上進行。
實驗1:一步法靈敏度檢測RT-PCR
擴增目標:500 bp 的人α微管蛋白mRNA 片段。
模板RNA:從人HELA細胞中純化的總RNA。反應中應用的模板濃度從1μg遞減至10pg。
方案:Eppendorf cMaster RTplusPCR系統,標準一步法RT-PCR方案。1:10 稀釋RTplusPCR 緩沖液,鎂離子終濃度2.5 mM,反應總體積50μl
循環參數:

循環 步驟 溫度 時間 描述
1x 1 1 50°C 30分鐘 逆轉錄
1x 2 2 94°C 3分鐘 初始變性
40x { 3 94°C 15秒 模版變性
4 68°C 45秒 引物退火/延伸

cMaster RTplusPCR 系統顯示出一種依賴于模板RNA 量的寬廣的產物產量動力學范圍。能從低至10 pg 的HELA 總RNA中檢測到α微管蛋白mRNA。
實驗2:一步法擴增長片段RT-PCR
擴增目標:5.3 kb 的人結節性腦硬化因子(hTSF)mRNA 片段。
模板RNA:從人HELA 細胞中純化的總RNA。反應中應用的模板濃度為100 ng 和10 ng。
方案:Eppendorf cMaster RTplusPCR 試劑盒,針對長模板的特殊RT-PCR 方案。
設置一步法RT-PCR 反應。

成分 50μl RT-PCR反應體積 反應成分的終濃度
不含RNA 酶的水 2.5μl
dNTP 混合物每種dNTP 濃度均為10 mM 2.5μl 500μM
hTSF正向引物 1.0μl 200 nM
hTSF反向引物 1.0μl 200 nM
總HELA RNA 3.0μl 每個反應中中含10ng-100ng
MasterMix 1 10.0μl
不含RNA 酶的水 34.0μl
含鎂離子的RTplusPCR 反應緩沖液 5.0μl 1×;2.5 mM 鎂離子
cMaster RT 酶 0.5μl 0.15U /μl
cMaster PCR 酶混合物 0.5μl 0.05U /μl
MasterMix 2 40.0μl

循環程序參數

循環 步驟 溫度 時間 描述
1x 1 65°C 5分鐘 初始RNA變性
1x 2 42°C 60分鐘 逆轉錄
1x 3 93°C 3分鐘 初始變性
35x { 4 94°C 15秒 模版變性
5 59°C 30秒 引物退火
6 68°C 5.5分鐘 引物退火

應用一步法RT-PCR 方法,可以從100 ng 和10 ng 總RNA 中檢測到5.3 kb 的hTSF PCR 產物。這個PCR 反應非常困難,大多數RT-PCR 試劑盒生產廠家從未發布過應用一步法方案,有效擴增類似長度模板的結果。相反,Eppendorf 試劑盒能穩定可靠地從10 ng HELA 細胞RNA 中擴增該產物。
實驗3:兩步法RT-PCR
兩步法RT-PCR 的擴增目標:
500 bp 的(鼠和人)α微管蛋白mRNA 片段
1.3kb 的(鼠和人)腫瘤壞死因子受體(TNFR1)mRNA 片段
5.3 kb 的人結節性腦硬化因子(hTSF)mRNA 片段
12.3 kb 的鼠動力蛋白mRNA 片段
方案:Eppendorf cMaster RTplusPCR 試劑盒,采用產品說明書中的針對普通長度模板和較長模板的兩步法RT-PCR 程序。所有的逆轉錄反應均采用0.5μg 的Oligo(dT)20 引物為引物。

設置*步RT 反應

成分 以Oligo(dT)20 為引物進行逆轉錄 反應成分的終濃度
不含RNA 酶的水 加至MasterMix 1 總體積為10μl
dNTP 混合物每種dNTP 濃度均為10 mM 1.0μl 1mM
Oligo(dT)20 引物(0.5μg /μl) 1.0μl 25ng/μl
模版RNA  
HELA (350ng/μl) 3.0μl } 1μg總RNA
A細胞(1 μg/μl) 1.0μl
L細胞(220ng/μl) 4.5μl
McCoy細胞(135ng/μl) 7.0μl
MasterMix 1 10.0μl
不含RNA 酶的水 5.0μl
含鎂離子的RTplusPCR 反應緩沖液 4.0μl 2×;5 mM 鎂離子
RTplusPCR 反應緩沖液
cMaster RT 酶 1μl 0.75U /μl
MasterMix 2 10.0μl

設置第二步PCR 反應

成分 普通PCR(微管蛋白TNFR1) 長片段(動力蛋白,hTSF) 反應成分終濃度
不含RNA 酶的水 7.0μl 6.0μl
正向引物 1.0μl 1.0μl 0.2μM
反向引物 1.0μl 1.0μl 0.2μM
*步逆轉錄反應產物 1.0μl 2.0μl N / A
MasterMix 3 10.0μl 10.0μl
33.6μl
不含RNA 酶的水 33.6μl 32.0μl
含25 mM 鎂離子的RTplusPCR 反應緩沖液 5.0μl 1×;2.5 mM 鎂離子
含25 mM 鎂離子的 10×Tuning 反應緩沖液 5.0μl 1×;2.5 mM 鎂離子
dNTP 混合物/
每種dNTP 濃度均為10 mM
1.0μl 2.5μl 200μM(500μM)
cMaster PCR 酶混合物 0.4μl(2U) 0.5μl(2.5U) 0.04-0.05 U /μl
MasterMix 4 40.0μl 40.0μl

RT反應條件

步驟 溫度 時間 描述
1 65°C 5分鐘 初始模版變性
2 0°C 5分鐘 冷卻變性模版
3 42°C 60分鐘 *鏈cDNA合成
4 -20°C 直到PCR 引物退火/延伸

注:動力蛋白的逆轉錄孵育時間延長至90 分鐘。

循環 步驟 溫度 時間 描述
1x 1 94°C 3分鐘 初始變性
35x { 2 94°C 15秒 模版變性
3 68°C 40s/60s 引物退火/延伸

* -- 微管蛋白
** -- TNFR1
hTSF 和動力蛋白的三步循環方案

循環 步驟 溫度 時間 描述
1x 1 93°C 3分鐘 初始模版變性
35x{ 2 93°C 15秒 模版變性
3 56°C 30秒 引物退火
4 68°C 12分鐘 引物延伸

不同大小目的片段所采用的延伸時間和退火溫度

目的片段 微管蛋白 TNFR1 hTSF 動力蛋白
延伸時間(PCR) 40秒 1分鐘 5.5 分鐘 12 分鐘
退火溫度 68℃ 68℃ 59℃ 56℃
退火時間 - - 30 秒 30 秒
每循環增加時間 - - - 20 秒

結果
對5 種不同表達水平的基因進行RT-PCR。為了得到zui高的靈敏度,RT 和PCR 反應分開進行。如圖3 所示,對于α微管蛋白和TNFR1,我們可以應用兩步法RT-PCR 方法并將退火和延伸步驟合并為進行一次68℃ 孵育。如圖3 所示,無論片段長度大小和拷貝數高低,所有反應都可以順利進行。即使對于動力蛋白這種特別長(達12.3 kb)的稀有轉錄本,用cMaster RTplusPCR 系統也能夠進行有效擴增,而且結果具有的重復性,表明即使對于困難的RT-PCR 反應, Eppendorf 試劑盒也能獲得可靠結果。
討論
cMaster RT 系統是為了給所有的RT 和RT-PCR 應用提供zui大的靈活性而設計的。該試劑盒結合了重組的同二聚體病毒逆轉錄酶和*的RTplusPCR 反應緩沖液系統,可以在較寬的溫度范圍(37℃-60℃)和0.2kb-12.5kb產物大小范圍內進行有效的cDNA 合成。cMaster RTplusPCR 酶混合物兼具熱穩定性DNA 聚合酶活性,校正功能輔助的保真性和高延伸效率。應用于一步法中,可以靈敏地檢測到極少量的總RNA 并擴增出長達5.3 kb的cDNA。兩步法方案可以從RT 反應中擴增多個目的cDNA,PCR產物的片段長度可增加至12.3 kb。 其他的擴展應用:系統的逆轉錄部分即cMaster RT 可以與任何PCR系統合用或者為其他下游應用如雜交實驗合成cDNA 探針。
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