RT-PCR反應(yīng)中RNA重難點(diǎn)及解決方案分享
在所有RNA實(shí)驗(yàn)中，最關(guān)鍵的因素是分離得到全長(zhǎng)的RNA。而實(shí)驗(yàn)失敗的主要原因是核糖核酸酶（RNA酶）的污染。由于RNA酶廣泛存在而穩(wěn)定，一般反應(yīng)不需要輔助因子。因而RNA制劑中只要存在少量的RNA酶就會(huì)引起RNA在制備與分析過(guò)程中的降解，而所制備的RNA的純度和完整性又可直接影響RNA分析的結(jié)果，所以RNA的制備與分析操作難度極大。
在實(shí)驗(yàn)中，一方面要嚴(yán)格控制外源性RNA酶的污染；另一方面要最大限度地抑制內(nèi)源性的RNA酶。RNA酶可耐受多種處理而不被滅活，如煮沸、高壓滅菌等。
外源性的RNA酶存在于操作人員的手汗、唾液等，也可存在于灰塵中。在其它分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的RNA酶也會(huì)造成污染。這些外源性的RNA酶可污染器械、玻璃制品、塑料制品、電泳槽、研究人員的手及各種試劑。而各種組織和細(xì)胞中則含有大量?jī)?nèi)源性的RNA酶。
一、防止RNA酶污染的措施
1. 所有的玻璃器皿均應(yīng)在使用前于180℃的高溫下干烤6hr或更長(zhǎng)時(shí)間。
2. 塑料器皿可用0.1% DEPC水浸泡或用氯仿沖洗（注意：有機(jī)玻璃器具因可被氯仿腐蝕，故不能使用）。
3. 有機(jī)玻璃的電泳槽等，可先用去污劑洗滌，雙蒸水沖洗，乙醇干燥，再浸泡在3% H2O2 室溫10min，然后用0.1% DEPC水沖洗，晾干。
4. 配制的溶液應(yīng)盡可能的用0.1% DEPC，在37℃處理12hr以上。然后用高壓滅菌除去殘留的DEPC。不能高壓滅菌的試劑，應(yīng)當(dāng)用DEPC處理過(guò)的無(wú)菌雙蒸水配制，然后經(jīng)0.22μm濾膜過(guò)濾除菌。
二、常見(jiàn)RNA酶抑制劑:
1. 焦磷酸二乙酯（DEPC）：是一種強(qiáng)烈但不徹底的RNA酶抑制劑。它通過(guò)和RNA酶的活性基團(tuán)組氨酸的咪唑環(huán)結(jié)合使蛋白質(zhì)變性，從而抑制酶的活性。
2. 異硫氰酸胍：目前被認(rèn)為是最有效的RNA酶抑制劑，它在裂解組織的同時(shí)也使RNA酶失活。它既可破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)使核酸從核蛋白中解離出來(lái)，又對(duì)RNA酶有強(qiáng)烈的變性作用。
3. 氧釩核糖核苷復(fù)合物：由氧化釩離子和核苷形成的復(fù)合物，它和RNA酶結(jié)合形成過(guò)渡態(tài)類(lèi)物質(zhì)，幾乎能完全抑制RNA酶的活性。
4. RNA酶的蛋白抑制劑（RNasin）：從大鼠肝或人胎盤(pán)中提取得來(lái)的酸性糖蛋白。RNasin是RNA酶的一種非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，可以和多種RNA酶結(jié)合，使其失活。
5. 其它：SDS、尿素、硅藻土等對(duì)RNA酶也有一定抑制作用。
三、注意事項(xiàng)
1.做RT前必需測(cè)RNA濃度，逆轉(zhuǎn)錄體系對(duì)RNA量還是有一些要求，常用500ng或1ug。
2. RT按要求做，一般不會(huì)出太大問(wèn)題。
3. PCR，按常規(guī)。但如需擴(kuò)長(zhǎng)片段，則對(duì)前兩步要求較高，需要有完整的cDNA存在，不是單改變Mg2 濃度、退火溫度能解決的。
四、如何確認(rèn)RNA的質(zhì)量
各位都知道，提取到質(zhì)量良好的RNA（包括總RNA和mRNA，以下同）是非常困難，關(guān)于RNA的提取技術(shù)，我就不說(shuō)了，為什么呢？或許各位非常關(guān)心呢，我是這樣想的，我可以看到的資料或者是廠(chǎng)家的說(shuō)明書(shū)，各位也同樣可以看到的，內(nèi)容當(dāng)然都是一樣的了，所以實(shí)驗(yàn)做的好不好，主要是心的投入多少的問(wèn)題，所以希望大家自己多多思考啊！
以下兩種方法，相信大家都知道的：
1、檢測(cè)RNA溶液的吸光度
280、320、230、260nm下的吸光度分別代表了核酸、背景（溶液渾濁度）、鹽濃度和蛋白等有機(jī)物的值。一般的，我們只看OD260/OD280（Ratio，R）。
1.8-2.0時(shí)，我們認(rèn)為RNA中蛋白或者時(shí)其他有機(jī)物的污染是可以容忍的，不過(guò)要注意，當(dāng)你用Tris作為緩沖液檢測(cè)吸光度時(shí)，R值可能會(huì)大于2（一般應(yīng)該是<2.2的）。當(dāng)R<1.8時(shí)，溶液中蛋白或者時(shí)其他有機(jī)物的污染比較明顯，你可以根據(jù)自己的需要決定這份RNA的命運(yùn)。當(dāng)R>2.2時(shí)，說(shuō)明RNA已經(jīng)水解成單核酸了。
如果RNA的量夠，可在260nm（A260）用分光光度法測(cè)定RNA的得率，1個(gè)單位等于40ug/mlssRNA。純RNA的A260/A280的比值為2.0。A260/A230的比值還表明RNA的純度，其值小于2.0表明裂解液中有亞硫氰胍和belta-巰基乙醇?xì)埩簦渲荡笥?.4，需用乙酸鹽，乙醇沉淀RNA。
2、RNA的電泳圖譜
一般的，RNA的電泳都是用變性膠進(jìn)行的，但是根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，如果你僅僅是為了檢測(cè)RNA的質(zhì)量是沒(méi)有必要進(jìn)行如此麻煩的實(shí)驗(yàn)的，用普通的瓊脂糖膠就可以了。
電泳的目的是在于檢測(cè)28S和18S條帶的完整性和他們的比值，或者是mRNA smear的完整性。一般的，如果28S和18S條帶明亮、清晰、條帶銳利（指條帶的邊緣清晰），并且28S的亮度在18S條帶的兩倍以上，我們認(rèn)為RNA的質(zhì)量是好的。
以上是我們常用的兩種方法，但是這兩種方法都無(wú)法明確的告訴我們RNA溶液中有沒(méi)有殘留的RNA酶。如果溶液中有非常微量的RNA酶，用以上方法我們很難察覺(jué)，但是大部分后續(xù)的酶學(xué)反應(yīng)都是在37度以上并且是長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行的。這樣，如果RNA溶液中有非常微量的RNA酶，那么在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中就會(huì)有非常適合的環(huán)境和時(shí)間發(fā)揮它們的作用了，當(dāng)然這時(shí)你的實(shí)驗(yàn)也就完了。
下面，我們介紹一個(gè)可以確認(rèn)RNA溶液中有沒(méi)有殘留的RNA酶的方法。
保溫試驗(yàn)：
方法很簡(jiǎn)單的，按照樣品濃度，從RNA溶液中吸取兩份1000 ng的RNA加入至0.5 ml的離心管中,并且用pH7.0的Tris緩沖液補(bǔ)充到10 ul的總體積，然后密閉管蓋。把其中一份放入70℃的恒溫水浴中,保溫1 h。另一份放置在-20℃冰箱中保存1 h。
時(shí)間到了之后，取出兩份樣本進(jìn)行電泳。電泳完成后，比較兩者的電泳條帶。如果兩者的條帶一致或者無(wú)明顯差別（當(dāng)然，它們的條帶也要符合方法2中的條件），則說(shuō)明RNA溶液中沒(méi)有殘留的RNA酶污染，RNA的質(zhì)量很好。相反的，如果70℃保溫的樣本有明顯的降解，則說(shuō)明RNA溶液中有RNA酶污染。
如果你的RNA樣本通過(guò)了保溫實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)并且你在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中還是非常小心的防范RNA酶的騷擾，那么你的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是很難失敗了！
在實(shí)驗(yàn)中，一方面要嚴(yán)格控制外源性RNA酶的污染；另一方面要最大限度地抑制內(nèi)源性的RNA酶。RNA酶可耐受多種處理而不被滅活，如煮沸、高壓滅菌等。
外源性的RNA酶存在于操作人員的手汗、唾液等，也可存在于灰塵中。在其它分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的RNA酶也會(huì)造成污染。這些外源性的RNA酶可污染器械、玻璃制品、塑料制品、電泳槽、研究人員的手及各種試劑。而各種組織和細(xì)胞中則含有大量?jī)?nèi)源性的RNA酶。
一、防止RNA酶污染的措施
1. 所有的玻璃器皿均應(yīng)在使用前于180℃的高溫下干烤6hr或更長(zhǎng)時(shí)間。
2. 塑料器皿可用0.1% DEPC水浸泡或用氯仿沖洗（注意：有機(jī)玻璃器具因可被氯仿腐蝕，故不能使用）。
3. 有機(jī)玻璃的電泳槽等，可先用去污劑洗滌，雙蒸水沖洗，乙醇干燥，再浸泡在3% H2O2 室溫10min，然后用0.1% DEPC水沖洗，晾干。
4. 配制的溶液應(yīng)盡可能的用0.1% DEPC，在37℃處理12hr以上。然后用高壓滅菌除去殘留的DEPC。不能高壓滅菌的試劑，應(yīng)當(dāng)用DEPC處理過(guò)的無(wú)菌雙蒸水配制，然后經(jīng)0.22μm濾膜過(guò)濾除菌。
二、常見(jiàn)RNA酶抑制劑:
1. 焦磷酸二乙酯（DEPC）：是一種強(qiáng)烈但不徹底的RNA酶抑制劑。它通過(guò)和RNA酶的活性基團(tuán)組氨酸的咪唑環(huán)結(jié)合使蛋白質(zhì)變性，從而抑制酶的活性。
2. 異硫氰酸胍：目前被認(rèn)為是最有效的RNA酶抑制劑，它在裂解組織的同時(shí)也使RNA酶失活。它既可破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)使核酸從核蛋白中解離出來(lái)，又對(duì)RNA酶有強(qiáng)烈的變性作用。
3. 氧釩核糖核苷復(fù)合物：由氧化釩離子和核苷形成的復(fù)合物，它和RNA酶結(jié)合形成過(guò)渡態(tài)類(lèi)物質(zhì)，幾乎能完全抑制RNA酶的活性。
4. RNA酶的蛋白抑制劑（RNasin）：從大鼠肝或人胎盤(pán)中提取得來(lái)的酸性糖蛋白。RNasin是RNA酶的一種非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，可以和多種RNA酶結(jié)合，使其失活。
5. 其它：SDS、尿素、硅藻土等對(duì)RNA酶也有一定抑制作用。
三、注意事項(xiàng)
1.做RT前必需測(cè)RNA濃度，逆轉(zhuǎn)錄體系對(duì)RNA量還是有一些要求，常用500ng或1ug。
2. RT按要求做，一般不會(huì)出太大問(wèn)題。
3. PCR，按常規(guī)。但如需擴(kuò)長(zhǎng)片段，則對(duì)前兩步要求較高，需要有完整的cDNA存在，不是單改變Mg2 濃度、退火溫度能解決的。
四、如何確認(rèn)RNA的質(zhì)量
各位都知道，提取到質(zhì)量良好的RNA（包括總RNA和mRNA，以下同）是非常困難，關(guān)于RNA的提取技術(shù)，我就不說(shuō)了，為什么呢？或許各位非常關(guān)心呢，我是這樣想的，我可以看到的資料或者是廠(chǎng)家的說(shuō)明書(shū)，各位也同樣可以看到的，內(nèi)容當(dāng)然都是一樣的了，所以實(shí)驗(yàn)做的好不好，主要是心的投入多少的問(wèn)題，所以希望大家自己多多思考啊！
以下兩種方法，相信大家都知道的：
1、檢測(cè)RNA溶液的吸光度
280、320、230、260nm下的吸光度分別代表了核酸、背景（溶液渾濁度）、鹽濃度和蛋白等有機(jī)物的值。一般的，我們只看OD260/OD280（Ratio，R）。
1.8-2.0時(shí)，我們認(rèn)為RNA中蛋白或者時(shí)其他有機(jī)物的污染是可以容忍的，不過(guò)要注意，當(dāng)你用Tris作為緩沖液檢測(cè)吸光度時(shí)，R值可能會(huì)大于2（一般應(yīng)該是<2.2的）。當(dāng)R<1.8時(shí)，溶液中蛋白或者時(shí)其他有機(jī)物的污染比較明顯，你可以根據(jù)自己的需要決定這份RNA的命運(yùn)。當(dāng)R>2.2時(shí)，說(shuō)明RNA已經(jīng)水解成單核酸了。
如果RNA的量夠，可在260nm（A260）用分光光度法測(cè)定RNA的得率，1個(gè)單位等于40ug/mlssRNA。純RNA的A260/A280的比值為2.0。A260/A230的比值還表明RNA的純度，其值小于2.0表明裂解液中有亞硫氰胍和belta-巰基乙醇?xì)埩簦渲荡笥?.4，需用乙酸鹽，乙醇沉淀RNA。
2、RNA的電泳圖譜
一般的，RNA的電泳都是用變性膠進(jìn)行的，但是根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，如果你僅僅是為了檢測(cè)RNA的質(zhì)量是沒(méi)有必要進(jìn)行如此麻煩的實(shí)驗(yàn)的，用普通的瓊脂糖膠就可以了。
電泳的目的是在于檢測(cè)28S和18S條帶的完整性和他們的比值，或者是mRNA smear的完整性。一般的，如果28S和18S條帶明亮、清晰、條帶銳利（指條帶的邊緣清晰），并且28S的亮度在18S條帶的兩倍以上，我們認(rèn)為RNA的質(zhì)量是好的。
以上是我們常用的兩種方法，但是這兩種方法都無(wú)法明確的告訴我們RNA溶液中有沒(méi)有殘留的RNA酶。如果溶液中有非常微量的RNA酶，用以上方法我們很難察覺(jué)，但是大部分后續(xù)的酶學(xué)反應(yīng)都是在37度以上并且是長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行的。這樣，如果RNA溶液中有非常微量的RNA酶，那么在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中就會(huì)有非常適合的環(huán)境和時(shí)間發(fā)揮它們的作用了，當(dāng)然這時(shí)你的實(shí)驗(yàn)也就完了。
下面，我們介紹一個(gè)可以確認(rèn)RNA溶液中有沒(méi)有殘留的RNA酶的方法。
保溫試驗(yàn)：
方法很簡(jiǎn)單的，按照樣品濃度，從RNA溶液中吸取兩份1000 ng的RNA加入至0.5 ml的離心管中,并且用pH7.0的Tris緩沖液補(bǔ)充到10 ul的總體積，然后密閉管蓋。把其中一份放入70℃的恒溫水浴中,保溫1 h。另一份放置在-20℃冰箱中保存1 h。
時(shí)間到了之后，取出兩份樣本進(jìn)行電泳。電泳完成后，比較兩者的電泳條帶。如果兩者的條帶一致或者無(wú)明顯差別（當(dāng)然，它們的條帶也要符合方法2中的條件），則說(shuō)明RNA溶液中沒(méi)有殘留的RNA酶污染，RNA的質(zhì)量很好。相反的，如果70℃保溫的樣本有明顯的降解，則說(shuō)明RNA溶液中有RNA酶污染。
如果你的RNA樣本通過(guò)了保溫實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)并且你在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中還是非常小心的防范RNA酶的騷擾，那么你的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是很難失敗了！
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