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RNA纯化
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原理及技术介绍
细胞中的RNA可分为信使RNA、转运RNA和核糖体RNA三大类,不同组织总RNA提取实质就是将细胞裂解,释放出RNA,并通过不同方式去除蛋白、DNA等杂质,最终获得高纯RNA产物的过程。
由于RNA样品易受环境因素特别是RNA酶的影响而降解,提取高质量的RNA样品在生命科研中具有相当的挑战性。RNA提取对样品的新鲜性要求非常高,获取样品后最好立即提取RNA,若无条件立即实验,应于-80℃或液氮中保存样品,提取时取出样品后立即在低温下研磨裂解细胞,以防RNA降解。目前普遍使用的RNA提取法有两种:基于异硫氰酸胍/苯酚混合试剂的液相提取法(即Trizol类试剂)和基于硅胶膜特异性吸附的离心柱提取法。
1、异硫氰酸胍/苯酚混合试剂的液相提取法
试剂中的主要成分为异硫氰酸胍和苯酚,其中异硫氰酸胍可裂解细胞,促使核蛋白体的解离,使RNA与蛋白质分离,并将RNA释放到溶液中。细胞裂解之后要看不见颗粒状物质(结缔组织和骨除外)。在清洗和裂解细胞时不需要在低温下操作,及时在操作过程中释放的内源RNase,也会被TRIZOL中的强变性剂所抑制。当加入氯仿时,它可抽提酸性的苯酚,而酸性苯酚可促使RNA进入水相,离心后可形成水相层和有机层,这样RNA与仍留在有机相中的蛋白质和DNA分离开。水相层(无色)主要为RNA,有机层(黄色)主要为DNA和蛋白质。Biomiga提供的Biozol溶液即基本基于这一原理。
2、硅胶膜特异性吸附的离心柱提取法
采用一系列裂解液裂解组织、细胞,抑制RNA酶,释放RNA,调节结合条件之后,硅胶膜特异性吸附RNA,多次漂洗去除DNA、蛋白质及其他杂质,最后经低盐溶液洗脱得到RNA。
溶液的主要成分为胍盐,对于某些次生物质含量丰富的多糖多酚类植物组织,比如棉花和葡萄叶子,Biomiga在常规胍盐的基础上进行了改进,添加了一些对多糖多酚类物质结合力很强的成分,像Plantaid可以高效结合多糖多酚,然后在离心的过程中去除。
Biomiga公司提供产品采用离心柱法,操作简便、快速、不含有毒有害物质。其提取步骤分为样品处理、细胞裂解、RNA纯化三个方面。
样品处理:
样品材料进行破碎(及匀浆)可以提高裂解效率,组织破碎后可以充分与裂解液接触,利于裂解。不同来源的组织材料,根据组织成份的差异,样品处理的方式也有所差异。一般来说,样品的破碎方式,主要有液氮研磨、匀浆和蛋白酶K消化。
植物和真菌:液氮研磨,也可以加入裂解液后快速匀浆;
动物组织:匀浆,液氮研磨,加热,部分组织如肝脏,可加入蛋白酶K进行裂解;
革兰氏阴性菌与细胞:直接裂解;
革兰氏阳性菌酵母:玻璃珠和酶破壁
细胞裂解:
样品经液氮研磨或匀浆之后,加入裂解液裂解细胞,抑制RNA酶,释放RNA,经吸附、漂洗、洗脱后得到高质量RNA。
RNA纯化:
DNA去除既可以用DNaseI消化,也可以使用Biomiga独特的DNAClean 柱子,可以去除绝大部分基因组DNA。