RNA提取一般步骤总结 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/4/27 5:49:48星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

RNA提取一般步骤总结

RNA提取原理:

| 通过变性剂破碎细胞或者组织,然后经过氯仿等有机溶剂抽提RNA,再经过沉淀,洗涤,晾干,最后溶解。但是由于RNA酶无处不在,随时可能将RNA降解,所以实验中有很多地方需要注意,稍有疏忽就会前功尽弃。 RNA提取的一般步骤

所有RNA的提取过程中都有五个关键点,即:样品细胞或组织的有效破碎;有效地使核蛋白复合体变性;对内源RNA酶的有效抑制;有效地将RNA从DNA和蛋白混合物中分离;对于多糖含量高的样品还牵涉到多糖杂质的有效除去。但其中最关键的是抑制RNA酶活性。RNA的提取目前阶段主要可采用两种途径:提取总核酸,再用氯化锂将RNA沉淀出来;直接在酸性条件下抽提,酸性下DNA与蛋白质进入有机相而RNA留在水相。第一种提取方法将导致小分子量RNA的丢失,目前该方法的使用频率已很低。 实验步骤:

破碎组织→分离RNA→沉淀RNA→洗涤RNA→融解RNA→保存RNA。

1、 破碎组织和灭活RNA酶可以同步进行,可以用盐酸胍、硫氰酸胍、NP-40、SDS、蛋白酶K等破碎组织,加入β-ME可以抑制RNA酶活性。

2、 分离RNA一般用酚、氯仿等有机溶剂,加入少量异戊醇,经过此步,离心,RNA一般分布于上层,与蛋白层分开。

3、 沉淀RNA一般用乙醇、3M NaAc(pH-5.2)或异丙醇。

4、 洗涤RNA使用70%乙醇洗涤,有时,为避免RNA被洗掉,此步可以省掉,洗涤之后可以晾干或者烤干乙醇,但是不能过于干燥,否则不易溶解。 5、 融解RNA一般使用TE。

6、 保存RNA应该尽量低温。为了防止痕量RNase的污染,从富含RNase的样品(如胰脏、肝脏)中分离到的RNA需要贮存在甲醛中以保存高质量的RNA,对于长期贮存更是如此。从大鼠肝脏中提取的RNA,在水中贮存一个星期就基本降解了,而从大鼠脾脏中提取的RNA,在水中保存3年仍保持稳定。另外,长度大于4kb的转录本对于痕量RNase的降解比小转录本更敏感。为了增加贮存RNA样品的稳定性,可以将RNA溶解在去离子的甲酰胺中,存于-70℃。用于保存RNA的甲酰胺一定不能含有降解RNA的杂物。来源于胰脏的RNA至少可以在甲酰胺中保存一年。当准备使用RNA时,可以使用下列方法沉淀RNA:加入NaAc至0.3M,12,000×g离心5分钟。 I氯化锂法提取总RNA:

本方法用高浓度尿素变性蛋白并抑制RNA酶,用氯化锂选择沉淀RNA,其特别适合于从大量样品中提取少量组织RNA,具有快速简洁的长处,但也存在少量DNA的污染及RNA得率不高,小RNA片断丢失的缺陷。 试验试剂:

1、 氯化锂/尿素溶液【氯化锂126g(3M) 尿素、360g(6M) 加水至1L,过滤灭菌】 2、 悬浮液【10mM? Tris-HCL (pH7.6) ,1mM? EDTA (pH8,0) ,0.5%SDS】 试验步骤:

1、 对于大量组织或细胞,则每克组织或细胞加入5-10ml氯化锂-尿素溶液,匀桨器高速匀桨2分钟;对于少量细胞(107个细胞/ml),则每克组织或细胞加入0.5ml氯化锂-尿素溶液手工匀桨,并转移至Eppendof管中。

2、 匀桨液在0-4℃放置4小时后,12000g离心30分钟。

3、 取沉淀,加入原匀桨液1/2体积的氯化锂-尿素溶液,重复步骤2。

4、 沉淀用原匀桨液1/2体积的氯化锂-尿素溶液复溶后,加入等体积酚/氯仿/异戊醇在室温放置15-30分钟并不时摇动混匀,4000g离心5分钟。

5、 取上层水相,加1/10倍体积的3M乙酸钠(pH5.2)及2倍体积的乙醇,-20℃放置1小时,5000g离心。

6、 70%乙醇洗沉淀一次。真空干燥。

7、 RNA溶解液溶解沉淀,得RNA,分装,于-70℃保存。 蛋白酶-热酚法

本方法适合于病毒RNA的提取 试验试剂:

1、 蛋白酶K(终浓度50ug/ml), J5 p l6 V/ t7 [/ I

2、 2×缓冲液:1%SDS? 20mMTris-HCL (pH 7.6)? 0.2MnaCL 试验步骤:

1、 提纯病毒液中加入等体积缓冲液、蛋白酶K,37℃40-50分钟。

2、 加入等体积65℃预热的酚溶液,轻徭,在65℃保温5分钟后再轻徭。 离心,取上清,氯仿抽提一次。

4、 取上层水相,加1/10倍体积的3M乙酸钠(pH5.2)及2倍体积的乙醇,-20℃放置1小时,5000g离心(10000g,10min)。

70%乙醇洗沉淀一次。真空干燥。

6、 RNA溶解液溶解沉淀,得RNA,分装,于-70℃保存。植物RNA提取过程中难点的相应对策 植物RNA提取过程中难点的相应对策

酚类化合物的干扰及对策:

许多植物组织特别是植物的果实(如苹果、樱桃、李子、葡萄等)和树木类植物中富含酚类化合物。酚类物质的含量会随着植物的生长而增加。因而从幼嫩的植物材料中更容易提取RNA。此外,针叶类植物的针叶中多酚的含量比在落叶植物的叶子中要高得多。在植物材料匀浆时,酚类物质会释放出来,氧化后使匀浆液变为褐色,并随氧化程度的增加而加深,这一现象被称为褐化效应(browning effect)。被氧化的酚类化合物(如醌类)能与RNA稳定地结合,从而影响RNA的分离纯化。但Newbury等发现RNA提取的难易程度与材料中酚类物质的总量之间并无相关性,因此认为不是所有的酚类化合物都影响RNA的提取。但一般认为所谓的“缩合鞣质”即聚合多羟基黄酮醇类物质(如原花色素类物质)是影响RNA提取的一类化合物。目前去除酚类化合物的一般途径是在提取的初始阶段防止其被氧化,然后再将其与RNA分开。 防止酚类化合物被氧化的方法:

还原剂法:一般在提取缓冲液中加入β-巯基乙醇、二硫苏糖醇(DTT)或半胱氨酸来防止酚类物质被氧化,有时提取液中β-巯基乙醇的浓度可高达2%。(-巯基乙醇等还可以打断多酚氧化酶的二硫键而使之失活。Su等认为在过夜沉淀RNA时加入(-巯基乙醇(终浓度1%)可以防止在此过程中酚类化合物的氧化。硼氢化钠(NaBH4)是一种可还原醌的还原剂,用它处理后提取缓冲液的褐色可被消减,醌类化合物可被还原成多酚化合物。

2、 螯合剂法:螯合剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)中的CO-N=基有很强的结合多酚化合物的能力,其结合能力随着多酚化合物中芳环羟基数量的增加而加强。原花色素

类物质中含有许多芳环上的羟基,因而可以与PVP或不溶性的PVPP形成稳定的复合物,使原花色素类物质不能成为多酚氧化酶的底物而被氧化,并可以在以后的抽提步骤中被除去。用PVP去除多酚时pH值是一个重要的影响因素,在pH8.0以上时PVP结合多酚的能力会迅速降低。当原花色素类物质量较大时,单独使用PVPP无法去除所有的这类化合物,因而需要与其它方法结合使用。 3、 Tris-硼酸法:如果提取缓冲液中含有Tris-硼酸(pH7.5),其中的硼酸可以与酚类化合物依*氢键形成复合物,从而抑制酚类物质的氧化及其与RNA的结合。这一方法十分有效,所以

Lбpez-Gбmez等在提取缓冲液中不再加入其它还原剂。但如果Tris-硼酸浓度过高(>0.2M)则会影响RNA的回收率。

4、 牛血清白蛋白(BSA)法:原花色素类物质与BSA间可产生类似于抗原-抗体间的相互作用,形成可溶性的或不溶性的复合物,减小了原花色素类物质与RNA结合的机会,因此提高了RNA的产量。BSA与PVPP结合使用提取效果会更好。由于BSA中往往含有RNase,因而在使用时要加入肝素以抑制RNase的活性。

5、 丙酮法:Schneiderbauer等用-70℃的丙酮抽提冷冻研磨后的植物材料,可以有效地从云杉、松树、山毛榉等富含酚类化合物的植物材料中分离到高质量的RNA。 酚类化合物的去除 :

通过Li+或Ca2+沉淀RNA的方法可以将未被氧化的酚类化合物去除。与PVP、不溶性PVPP或BSA结合的多酚,可以直接通过离心去除掉,或在苯酚、氯仿抽提时除去。Manning利用高浓度的2-丁氧乙醇(50%)来沉淀RNA,而多酚溶解于2-丁氧乙醇中而被除去。然后用含50% 2-丁氧乙醇的缓冲液洗涤RNA沉淀以去除残留的多酚。他认为即使多酚被氧化,其氧化产物仍可以溶解在高浓度2-丁氧乙醇溶液中而被去除,无需再用NaBH4来处理。 多糖的干扰及对策:

多糖的污染是提取植物RNA时常遇到的另一个棘手的问题。植物组织中往往富含多糖,而多糖的许多理化性质与RNA很相似,因此很难将它们分开。在去除多糖的同时RNA也被裹携走了,造成RNA产量的减少;而在沉淀RNA时,也产生多糖的凝胶状沉淀,这种含有多糖的RNA沉淀难溶于水,或溶解后产生粘稠状的溶液。由于多糖可以抑制许多酶的活性,因此污染了多糖的RNA样品无法用于进一步的分子生物学研究。在常规的方法中,通过SDS-盐酸胍处理可以部分去除一些多糖;在高浓度Na+或K+离子存在条件下,通过苯酚、氯仿抽提可以除去一些多糖;通过LiCl沉淀RNA也可以将部分多糖留在上清液中。但即使通过这些步骤仍会发现有相当多的多糖与RNA混杂在一起,所以还需要用更有效的方法来解决植物RNA分离纯化时多糖污染的问题。

用低浓度乙醇沉淀多糖是一个去除多糖效果较好的方法。在RNA提取液或溶液中缓慢加入无水乙醇至终浓度10%~30%,可以使多糖沉淀下来,而RNA仍保留于溶液中。一般都是在植物材料的匀浆液中加入乙醇,如Lewinsohn等在从裸子植物的木质茎中提取RNA时,在匀浆上清液中加入乙醇至终浓度10%以沉淀多糖。但Tesniere等在从葡萄浆果组织中提取RNA时,是在用CsCl超离心,乙醇沉淀之后的RNA溶液中加入终浓度30%乙醇来沉淀多糖的,进一步纯化了RNA样品。

另一个常用的方法是醋酸钾沉淀多糖法。Bahloul等在提取云杉组织的RNA时在匀浆上清液中加入1/3体积的5M醋酸钾(pH4.8)溶液以沉淀多糖;Ainsworth在提取酸模植物花组织的RNA时加入的是1/5体积的5M醋酸钾(pH4.8)溶液。Hughes等在提取棉花叶和花粉的RNA时是加1/3体积的8.5M醋酸钾(pH6.5)溶液到匀浆液中以除去多糖等杂质。在提取某些植物材料的RNA时,是将上述两种方法结合使用。如Lбpez-Gбmez等在提取芒果中果皮的RNA时,是在匀浆液中加入0.25体积的无水乙醇和0.11体积的5M醋酸钾溶液以去除多糖杂质。Su等在去除褐藻的多糖时,单独使用乙醇或醋酸钾都无效,只有两者结合使用效果最佳。