陳 朗,吳 佳,黃國明,姜 濤,李耀東
(西北民族大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅 蘭州 730030)
在動物組織中進行RNA提取是分子生物學(xué)中的基礎(chǔ)實驗技術(shù),而提取RNA 的質(zhì)量將直接影響cDNA文庫的構(gòu)建、基因克隆、基因表達分析和功能基因篩選等后續(xù)結(jié)果的可靠性[1]。在提取RNA的過程中RNA的質(zhì)量受到多個因素的影響[2],溫度是制約提取RNA質(zhì)量的重要因素[3]。本實驗采用TRIzol法[4]在不同溫度(2℃、4℃和8℃)條件下提取雞肉RNA,探究不同提取溫度對RNA質(zhì)量的影響。
雞來自市場購買,靜寧雞,將雞進行解剖,將各個組織切割成一定大小后放入研缽中,再加入液氮研磨至粉狀,采集研磨好的冷凍組織到離心管,然后迅速加入1 ml Biozol Reagent, 漩渦充分震蕩30 s。保證所有的凝塊全部溶解。冰上靜置5 min,再用2℃(高速冷凍離心機)/4℃(高速冷凍離心機)/8℃(高速冷凍離心機),12 000 rpm離心10 min,除去上層油脂,吸取中間層勻漿液轉(zhuǎn)移至新的離心管中。在離心管中加入1/5體積的氯仿。蓋好蓋,漩渦劇烈震蕩15 s,冰上靜置10 min。2℃(高速冷凍離心機)/4℃(高速冷凍離心機)/8℃(高速冷凍離心機),12 000 rpm 離心15 min。溶液分為酚氯仿相、中間相和上層水相。RNA溶解在水相中。轉(zhuǎn)移不超過80%的水相到一個干凈的離心管,然后加入等體積的異丙醇,漩渦充分震蕩15 s,在冰上靜置15 min。2℃(高速冷凍離心機)/4℃(高速冷凍離心機)/8℃(高速冷凍離心機),12 000 rpm 離心10 min,離心后試管底部將出現(xiàn)沉淀。RNA沉淀的清洗:沿管壁輕輕加入1 ml 75%的乙醇,用手輕輕震蕩離心管洗滌沉淀。在2℃(高速冷凍離心機)/4℃(高速冷凍離心機)/8℃(高速冷凍離心機),8 000 rpm 離心5 min,棄上清,盡量去除殘留乙醇,這樣可以減少鹽離子污染。RNA沉淀的清洗:沿管壁輕輕加入1 ml 75%的乙醇,用手輕輕震蕩離心管洗滌沉淀。7 500 rpm 離心5 min,棄上清,盡量去除殘留乙醇,減少鹽離子污染。RNA的溶解:室溫晾干或真空干燥,然后加入30~50 μl DEPC 水溶解RNA,槍頭吸打幾次,待沉淀完全溶解。將RNA成品分成幾份,放置于-80℃低溫冰箱中做長期保存。
取4μl總RNA樣品與2μl上樣緩沖液(10×loading buffer)混合,以1×TAE為電泳緩沖液,在1%的瓊脂糖凝膠上和200V電壓條件下電泳30 min,結(jié)果用凝膠成像儀拍照保存。
然后對總RNA的質(zhì)量進行鑒定:使用Shimadzu Corporation公司的UV-1800紫外-可見分光光度計進行260 nm和280 nm紫外光檢測,取不同溫度提取的總RNA各20μl,加入DEPC水稀釋,混勻至1ml,以DEPC水參比,用紫外分光光度計在吸光度為260 mm和280 mm處進行測量,計算OD260 mm和OD280 mm處吸光度的比值,每個樣品重復(fù)三次,取其平均值,并以經(jīng)驗公式[5]估算RNA濃度=40μg/μl×稀釋倍數(shù)×OD260 nm。
RNA瓊脂糖凝膠電泳的結(jié)果是判定RNA質(zhì)量的重要途徑,從28S、18S、5SRNA條帶的帶型和亮度可以判斷出提取RNA的質(zhì)量。在1%的瓊脂糖凝膠上,3種溫度所提取的RNA電泳結(jié)果如圖1所示。3種不同溫度提取的RNA電泳移動速率基本一致,2℃條件下所提取的總RNA條帶非常暗,4℃條件下提取的總RNA條帶拖帶嚴重,無法區(qū)分5S位置上的條帶,是屬于DNA條帶,還是5SRNA,亦或是兩者的混合物。8℃條件下提取的總RNA條帶清晰,無斷裂、少降解,拖尾現(xiàn)象的發(fā)生。采用3種溫度提取出的RNA中,僅有8℃條件下提取出的RNA可用于后續(xù)的實驗。
圖1 RNA樣品的瓊脂糖凝膠電泳
使用SHIMADZU公司的UV-1800進行260 nm和280 nm紫外光檢測,重復(fù)三次取平均值,得出RNA濃度檢測峰圖(圖2),并根據(jù)結(jié)果算出260 nm/280 nm的比值和RNA濃度(表1)。當OD260/OD280的比值在1.8-2.0左右可推斷出總RNA未降解,表1中,在4℃條件下②樣品的OD260nm/OD280nm遠大于2.0,其260nm處的吸光值較小,計算得出總RNA的濃度較低,這可能是由于RNA發(fā)生降解或存在DNA和蛋白質(zhì)的殘留。
圖2 不同溫度提取出的RNA濃度檢測峰圖
從動物組織中提取出高質(zhì)量的RNA是對該動物進行研究必不可少的步驟。RNA主要存在于細胞質(zhì)中,少量存在于細胞核中,細胞中的RNA可分為信使RNA、轉(zhuǎn)運RNA和核糖體RNA三大類,不同組織總RNA提取實質(zhì)就是將細胞裂解,釋放出RNA,并通過不同方式去除蛋白、DNA等雜質(zhì),最終獲得高純RNA產(chǎn)物的過程。提取RNA時,使用的Trizol試劑中的主要成分為異硫氰酸胍和苯酚,其中異硫氰酸胍可裂解細胞,促使核蛋白體的解離,使RNA與蛋白質(zhì)分離,并將RNA釋放到溶液中。當加入氯仿時,它可抽提酸性的苯酚,而酸性苯酚可促使RNA進入水相,離心后可形成水相層和有機層,這樣RNA與仍留在有機相中的蛋白質(zhì)和DNA分離開。水相層(無色)主要為RNA,有機層(黃色)主要為DNA和蛋白質(zhì),再通過乙醇析出DNA,異丙醇沉淀蛋白質(zhì),即可將RNA分離。
表1 不同溫度提取RNA的總RNA的純度及濃度
本實驗結(jié)果表明,8℃條件下提取的RNA條帶清晰完整,且無拖帶現(xiàn)象出現(xiàn),而4℃條件下提取的RNA有明顯拖帶現(xiàn)象,2℃條件下提取的RNA已降解。這可能是由于Trizol試劑中的苯酚被氧化后的產(chǎn)物使DNA雙鏈相交聯(lián)。溫度過低,讓組織細胞釋放的內(nèi)源核酸酶活性較低,無法將殘留的DNA降解,而8℃條件下的內(nèi)源核酸酶能較好的除去殘留DNA,從而得到高品質(zhì)的RNA。并且紫外分光光度計的結(jié)果也驗證了這一結(jié)論。
綜上所述,在8℃條件下提取出的RNA的質(zhì)量較高。