張曉強(qiáng) 張延平
1 解放軍第309醫(yī)院耳鼻咽喉科(北京 100091)
總RNA的提取是分子生物學(xué)研究常用技術(shù)之一,獲得高質(zhì)量的RNA是研究基因表達(dá)調(diào)控的基礎(chǔ)。由于小鼠耳蝸膜迷路取材不便,加上組織較小,以往實(shí)驗(yàn)每次都需要犧牲多只小鼠,才能夠提取足夠量的耳蝸RNA供后續(xù)實(shí)驗(yàn)使用。但由于小鼠存在個(gè)體差異,多只小鼠耳蝸組織混合提取RNA對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能造成一定的影響。為此,本研究采用從單只小鼠的兩只耳蝸膜迷路組織中提取足夠量的總RNA用于后續(xù)實(shí)驗(yàn),現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 手術(shù)器械、動(dòng)物與試劑 Olympus體視顯微鏡1臺(tái),游絲鑷4把,眼科剪1把,高壓蒸汽滅菌30 min,烘干備用。SPF級(jí)野生型BALB/c小鼠(購(gòu)自軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心)和GJB2基因條件敲 除 小 鼠 cCx26loxp/loxp - Pax2Cre/+(cCx26ko)(由美國(guó)Emory大學(xué)林曦教授實(shí)驗(yàn)室提供)P10、P18各6只。總RNA提取試劑盒和反轉(zhuǎn)錄試劑盒(美國(guó),QIAGEN)、PCR試劑盒(北京百泰克)、玻璃研磨棒(北京天根生化),其余試劑均為分析純。所有槍頭及EP管均經(jīng)去RNase處理。
1.2 方法
1.2.1 RNA提取 動(dòng)物經(jīng)2%戊巴比妥腹腔注射麻醉后,斷頭取單只小鼠耳蝸,迅速移至超凈臺(tái)內(nèi)無(wú)菌細(xì)胞培養(yǎng)皿中,在體視顯微鏡下小心將耳蝸前面骨質(zhì)去除,取耳蝸膜迷路組織,迅速放入已加入300 μlQIAzol裂解液的1.5ml EP管中,用玻璃研磨棒在EP管中旋轉(zhuǎn)研磨2~3min,待耳蝸組織完全研碎后,加入700μl裂解液,上下顛倒混勻,室溫放置5min,按照以下步驟依次操作:
每管加入200μl氯仿,震蕩15s,離心15min(4℃、12 000*g);將水相層吸入新的EP管中,加入600μl 70%乙醇,混勻,分兩次轉(zhuǎn)入帶收集管的RNease Mini離心柱中,室溫離心15s(后續(xù)步驟均為室溫、≥8 000*g或10 000rpm);加350μl RW1緩沖液,離心15s洗膜;將80μl DNase I混合液(10 μl DNase I貯存液+70μl RDD緩沖液)加在離心柱膜上,20~30℃放置15min;加350μl RW1緩沖液離心15s洗膜;加入500μl RPE緩沖液,離心15s洗膜;加入500μl RPE緩沖液,離心2min洗膜;全速離心1min,徹底清除殘余的緩沖液;將離心柱放于新的1.5ml EP管中,加入30μl RNeasy-free水,離心1min洗脫RNA。取10μl備用,其余-80℃保存。
取3~4μl RNA溶液用于普通瓊脂糖電泳(0.5%NaOH 處理器具,1%濃度,10V/cm,30min)檢測(cè)提取的RNA的質(zhì)量和完整性。其余6~7μl用于測(cè)定其260、280nm的吸光度 ,并根據(jù)260/280的比值評(píng)估RNA的純度。
1.2.2 RT-PCR反應(yīng)檢測(cè)RNA的質(zhì)量 取400 ng(不超過(guò)8μl,本實(shí)驗(yàn)提取后RNA濃度約50ng/μl,總量約50ng/μl×30μl=1 500ng)提取的P10WT小鼠耳蝸組織RNA溶液,逆轉(zhuǎn)錄后cDNA作為模板 ,然后用GAPDH(小鼠來(lái)源,349bp)進(jìn)行PCR擴(kuò)增。逆轉(zhuǎn)錄時(shí)采用RT2First Strand Kit試劑盒(Qiagen,美國(guó)),PCR反應(yīng)步驟參考陳茂華[1]的體系做適當(dāng)調(diào)整 ,1%瓊脂糖電泳鑒定PCR產(chǎn)物 ,溴化乙錠染色 ,觀察電泳結(jié)果。
2.1 RNA純度的檢測(cè) 通過(guò)紫外分光光度計(jì)檢測(cè)本實(shí)驗(yàn)所提取的P10WT與P10Ko的總RNA,測(cè)得RNA紫外光吸收值(260/280)均在1.9到2.1之間(表1),說(shuō)明提取的RNA純度較高。另取3~4μl RNA溶液 ,用普通凝膠電泳檢測(cè) ,300V電壓下電泳30min,通過(guò)溴化乙錠染色,電泳結(jié)果顯示28S和18S的條帶清晰度較高,表明RNA完整性較好(圖1)。
表1 單只小鼠耳蝸膜迷路組織RNA提取純度及濃度
2.2 RT-PCR反應(yīng)檢測(cè)RNA的質(zhì)量 用所提取的總RNA作為模板進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄和RT-PCR反應(yīng),得到相應(yīng)的PCR產(chǎn)物,GAPDH擴(kuò)增出的目的基因片斷單一,亮度較高(圖2),說(shuō)明實(shí)驗(yàn)提取的RNA的質(zhì)量完全滿足后續(xù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的需要;而且提取的RNA的純度較高,說(shuō)明可用于以后的cDNA文庫(kù)的建立。
圖1 P10WT和P10Ko的RNA電泳結(jié)果
圖2 為2個(gè)P10WT反轉(zhuǎn)錄后cDNA用GAPDH進(jìn)行PCR的產(chǎn)物電泳結(jié)果(M為 Marker,1、2均為P10WT反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,GAPDH條帶大小為349bp)
小鼠耳蝸深藏在骨性迷路中,膜性組織量較少,取材具有一定的難度,用于提取RNA實(shí)驗(yàn)時(shí)不僅需要保證在耳蝸離體后最短時(shí)間內(nèi)取出膜迷路,還需要有一個(gè)特異性的組織徹底破碎方法,再結(jié)合有效的RNA提取步驟,方可保證在組織量較少的組織中獲得足夠量的RNA。因此組織破碎步驟對(duì)于后續(xù)的RNA提取步驟至關(guān)重要。通常,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行組織RNA抽提時(shí)使用的組織破碎方式主要是液氮研磨,可使組織快速破碎,同時(shí)低溫狀態(tài)有效抑制了RNA酶活性,減少了RNA的降解。但對(duì)于體積較小的組織,液氮研磨損失較多,常常需要犧牲較多的動(dòng)物來(lái)彌補(bǔ)。為此,許多學(xué)者探索了小體積組織的研磨方式,鄧順等[2]改良了常規(guī)方法 ,用預(yù)先燒好的封頂槍頭將小型昆蟲(chóng)在裂解液中搗碎,再進(jìn)行后續(xù)的實(shí)驗(yàn),可以得到純度較高的RNA。但我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中體會(huì)到槍頭搗碎方法無(wú)法將耳蝸膜迷路組織徹底破碎,使最終獲得的RNA量降低。小鼠耳蝸組織樣本量小,用其他研磨方法很容易導(dǎo)致收集不完全,而使用QIAGEN公司生產(chǎn)的電動(dòng)研磨器tissue ruptor則需購(gòu)買(mǎi)儀器,增加實(shí)驗(yàn)成本。因此,本實(shí)驗(yàn)中采用與EP管底部體積、形狀均相似的玻璃研磨棒進(jìn)行組織破碎,不僅不需要二次轉(zhuǎn)移研磨組織,而且還可在裂解液中破碎組織,有效避免了組織的浪費(fèi)和RNA的降解。根據(jù)我們所進(jìn)行的多次實(shí)驗(yàn)證明,本實(shí)驗(yàn)方法2~3分鐘即可將組織研磨完全,可有效防止RNA的降解,結(jié)合高質(zhì)量的少量組織提取試劑盒,可以從一只小鼠的耳蝸膜迷路組織中提取約1μg的總RNA,而且獲得的RNA純度較高,進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果特異,使得小體積組織RNA的提取效率大大增加,同時(shí)可以節(jié)省很多實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,縮短實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)及準(zhǔn)備時(shí)間,節(jié)約了實(shí)驗(yàn)成本。本實(shí)驗(yàn)還縮短了實(shí)驗(yàn)周期,是一種高效、簡(jiǎn)便的小體積組織RNA提取方法,適用于不具備研磨儀器的實(shí)驗(yàn)者。
1 陳茂華,韓召軍.禾谷縊管蚜、麥長(zhǎng)管蚜乙酰膽堿酯酶基因片段的克隆與序列分析[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006,29:35.
2 鄧順,張友軍,褚東.一種提取小型昆蟲(chóng)的RNA提取的有效方法[J].昆蟲(chóng)知識(shí),2007,44:593.
聽(tīng)力學(xué)及言語(yǔ)疾病雜志2012年6期