يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

عزل الحمض النووي الريبي من بنكرياس الفأر: A-ريبونوكلياز الأنسجة الغنية

27.5K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/51779

⸱

أغسطس 2, 2014

 ,  , 
1Pharmaceutics & Pharmaceutical Chemistry, The Ohio State University

في هذه المقالة

ملخص

أبلغنا عن إجراء لعزل الحمض النووي الريبي ذو السلامة العالية من بنكرياس الفأر الغني بالريبونوكلياز.

الملخص

يمثل عزل الحمض النووي الريبي عالي الجودة عن الأنسجة الغنية بالريبونوكلياز مثل بنكرياس الفأر تحديا. نظرا لأن الوظيفة الأساسية للبنكرياس هي المساعدة في الهضم ، فقد يحتوي البنكرياس الفأر على 75 مجم من الريبونوكلياز. أبلغنا عن تعديلات على بروتوكولات كاشف تحلل الفينول / الجوانيدين ثيوسيانات القياسية لعزل الحمض النووي الريبي من بنكرياس الفأر. ثيوسيانات جوانيدين هو ممسخ قوي للبروتين وسيعطل بشكل فعال نشاط الريبونوكلياز في معظم الظروف. ومع ذلك ، فإن التعديلات الهامة على البروتوكولات القياسية ضرورية لعزل الحمض النووي الريبي بنجاح عن الأنسجة الغنية بالريبونوكلياز. تشمل الخطوات الرئيسية نسبة كاشف التحلل إلى الأنسجة العالية ، وإزالة الأنسجة غير المهضومة قبل فصل الطور وإدراج مثبط الريبونوكلياز في محلول الحمض النووي الريبي. باستخدام هذه التعديلات وغيرها ، نقوم بشكل روتيني بعزل الحمض النووي الريبي برقم سلامة الحمض النووي الريبي (RIN) أكبر من 7. الحمض النووي الريبي المعزول ذو جودة مناسبة لتحليل التعبير الجيني الروتيني. يجب أن يكون تكييف هذا البروتوكول لعزل الحمض النووي الريبي من الأنسجة الغنية بالريبونوكلياز إلى جانب البنكرياس قابلا للتحقيق بسهولة.

المقدمة

مطلوب عزل الحمض النووي الريبي مع سلامة عالية للروتين تجارب البيولوجيا الجزيئية مثل شمال النشاف 9، QRT-PCR 1 أو التعبير الجيني التنميط 5. وتستند معظم الطرق المعاصرة لعزل الحمض النووي الريبي على إدخال تعديلات على البروتوكولات ثيوسيانات الجوانيدين 2، 3. الجوانيدين ثيوسيانات هو ممسخ بروتين قوي وفعال وتعطيل نشاط ريبونوكلياز في معظم الظروف. طريقة شعبية من Chomczynski وساكي 3 مجتمعة الفينول في حل الجوانيدين ثيوسيانات تحلل، مما يقلل من الوقت العزلة إلى حوالي 4 ساعة. وتقوم العديد من الكواشف المتاحة تجاريا استخراج الحمض النووي الريبي على Chomczynski وطريقة ساكي 3.

الأنسجة الغنية ريبونوكلياز مثل الإنسان أو الماوس البنكرياس يمثل تحديا إضافيا لعزل الحمض النووي الريبي. قد تحتوي الماوس البنكرياس تصل إلى 75 ملغ من ريبونوكلياز 6 سيصدر بعضها الزيتوز تعطيل الأنسجة البنكرياس مما يؤدي إلى انحلال ذاتي الأنسجة. وقد استخدمت التعديلات على البروتوكولات الجوانيدين ثيوسيانات بنجاح لعزل الحمض النووي الريبي من البنكرياس مع سلامة عالية 2، 4، 7، 10. التسريب من الحمض النووي الريبي لتحقيق الاستقرار في الماوس كاشف البنكرياس العزلة سهلت من الحمض النووي الريبي مع سلامة عالية 4، 7، 10، ولكن ضخ الحلول في البنكرياس يتطلب مهارة كبيرة، قد تتطلب أدوات متخصصة مثل مجهر تشريح وتعطيل العمارة الأنسجة أثناء إجراء قد يؤدي إلى تحلل الخلايا. Perfusing الأنسجة مع تثبيت الحمض النووي الريبي كاشف قد تتداخل مع غيرها من التطبيقات بما في ذلك عزل البروتين وتلطيخ النسيجية. علاوة على ذلك، هذه التقنية ليست مناسبة لعزل الحمض النووي الريبي من البنكرياس الإنسان. بروتوكولات أخرى تتطلب إعداد حلول محددة من قبل المحقق 2.

نفيدكم بروتوكول لعزل الحمض النووي الريبي مع سلامة عالية من الماوس البنكرياس. اليستخدم بروتوكول البريد عناصر الأساليب المنشورة سابقا، ويستند إلى حد كبير على الفينول / جوانيداين تحلل بروتوكولات كاشف القائم على ثيوسيانات القياسية. أنها لا تتطلب إعداد الحلول المتخصصة كما أنها لا تتطلب ضخ الكواشف في البنكرياس. وتشمل الخطوات الحاسمة لنجاح عزل الحمض النووي الريبي عالية الفينول / القائم جوانيداين تحلل كاشف إلى نسبة الأنسجة، وإزالة الأنسجة غير مهضوم قبل مرحلة الانفصال وإدراج المانع ريبونوكلياز إلى حل RNA الناتجة عن ذلك. باستخدام هذه التعديلات وغيرها، ونحن عادة عزل الحمض النووي الريبي مع رين أكبر من 7 لاستخدامها في تحليل التعبير الجيني الروتينية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. إعداد

الممارسات التالية الالتزام بالسياسات التي وضعتها لجنة رعاية الحيوان واستخدام المؤسسة ل(IACUC).

  1. فمن المستحسن لعزل ما لا يزيد عن 6 البنكرياس الماوس في أي يوم من الأيام. لديك كل الأدوات الجراحية نظيفة وتعقيمها، مجموعة واحدة لكل حيوان.
  2. تسمية كل أنابيب microcentrifuge. أربعة أنابيب 2 مل لكل حيوان.
  3. وضع 8 مل من تحلل كاشف في 50 مل أنابيب الطرد المركزي على الجليد. ملاحظة: على الرغم من أن عدة تنقية يأتي مع ثيوسيانات الجوانيدين الفينول كاشف التي هي مناسبة لعزل البنكرياس، ويستخدم كاشف تحلل بسبب كميات كبيرة والتي هي ضرورية في العزلة.
  4. الاستغناء عن 10 مل من الحلول التالية في 15 مل أنابيب الطرد المركزي لتنظيف ريش الخالط لل. الإيثانول، 70٪ (2 أنابيب)، HPLC المياه الصف (1 أنبوب) وهبلك الصف المياه التي تحتوي على ما يقرب من 200 ميكرولتر من ريبونوكلياز بعيدا أو ما يعادلها ريبونوكلياز inactivator.

    5. 2. جراحة، تشريح البنكرياس والتجانس

    1. وضع 1-2 مل من isoflurane وإلى جرة تحتوي على شاش القطن أو المناشف الورقية. يتم وضع الفئران على منصة يمنعهم من الوصول إلى مصدر isoflurane و. إضافة جديدة لisoflurane والجرة قبل التخدير لكل الماوس.
    2. وضع الماوس بلطف في جرة تحتوي على isoflurane و. سقف الجرة ورصد آثار التخدير عن طريق تناوب بلطف الجرة ذهابا وإيابا. يتم تخدير الحيوان مرة واحدة هو في غير قادر على الوقوف في 'الخاصة.
    3. للحصول على تأكيد من التخدير، وإزالة الحيوان من الجرة وتطبيق قرصة أخمص القدمين الشركة. إذا لا تتفاعل الماوس إلى قرصة أخمص القدمين، انتقل إلى الخطوة 2.5.
    4. إذا يتفاعل الماوس إلى قرصة أخمص القدمين، ثم كرر الخطوات من 2،2-2،3.
    5. وضع الحيوان تخدير على أعلى مقاعد البدلاء في وضعية الانبطاح. خلخل عنق الرحم الماوس، عن طريق وضع بإحكام اليد اليسرى على عنق الرحم الفأر. لناجي اليد اليمنى فهم ذيل الماوس، وبسرعة سحب صعودا في حوالي بزاوية 45 درجة الى خلخل عنق الرحم.
    6. تأمين الذبيحة على سطح (قطعة من الستايروفوم مستوى مغطاة المناشف الورقية) من خلال ثقب كل أربعة الكفوف الحيوان في سطح مستو باستخدام قياس 25 إبر الحقن.
    7. استخدام الأدوات الجراحية المعقمة، وقطع القسم الوسطي من الفأرة مفتوحة وبسرعة إزالة البنكرياس من الماوس. استخدام ملقط لعقد البنكرياس وقطع عليه من الطحال والأمعاء الدقيقة باستخدام مقص الربيع. يجب الحرص على عدم تمتد البنكرياس خلال إزالة من الماوس. تعطيل الأنسجة قد يفرج عن ريبونوكلياز. ملاحظة: إن الوقت الذي يستغرقه لإزالة البنكرياس من الماوس أمر بالغ الأهمية. وينبغي أن يكون الشخص قادرا على المهرة تشريح البنكرياس في حوالي 1 دقيقة أو أقل.
    8. وضع البنكرياس بأكمله في أنبوب 50 مل تحتوي على 8 مل من الجليد الباردة كاشف تحلل. غطاء الأنبوب لفترة وجيزة يهز لتزج منظمة الشفافية الدوليةssue في كاشف والمضي قدما إلى الخطوة التالية دون تأخير. نسبة تحلل الأنسجة كاشف لأمر بالغ الأهمية. راجع قسم نتائج مقارنة لسلامة الحمض النووي الريبي معزولة باستخدام كميات مختلفة من تحلل كاشف.
    9. التجانس لمدة 5 ثوانى. فمن المهم للضغط على شفرات الخالط إلى الجزء السفلي من أنبوب الطرد المركزي للسماح للأنسجة ليتم سحبها في شفرات لتجانس كفاءة.

    3. إزالة الأنسجة غير المهضومة

    ملاحظة: بعد التجانس، وقطع صغيرة من الأنسجة البقاء في كاشف تحلل. هو أكثر أهمية لليز بسرعة الأنسجة ترك بعض الأنسجة عسر الهضم بدلا من أكثر من المجانسة وتدهور خطر الحمض النووي الريبي.

    1. نقل 2 مل من كاشف تحلل تحتوي على البنكرياس هي lysed إلى أنبوب microcentrifuge 2 مل. جمع اثنين من أنابيب microcentrifuge جناسة في العزلة. تجاهل جناسة المتبقية أو تخزينها في -80 درجة مئوية لمدة الدراسات المستقبلية.
    2. سنتrifuge في 4 درجات مئوية، 12،000 × ز لمدة 5 دقائق لبيليه الأنسجة عسر الهضم. هذا هو خطوة حاسمة كما المرحل من الأنسجة غير مهضوم إلى حلول لاحقة من الحمض النووي الريبي من المرجح أن تلوث العينة مع ريبونوكلياز (الخطوة 5.13).
    3. نقل 1 مل من طاف في أنبوب microcentrifuge 2 مل. المضي قدما في عزلة فورا وتخزين أنبوب تكرار في -80 درجة مئوية لاستخدامها في المستقبل. وضع جميع الأنابيب التي تحتوي على جناسة على الجليد الرطب في حين الشروع في الخطوة التالية.
    4. التخلص من المتبقي تحلل كاشف إلى وعاء النفايات الكيميائية المناسبة.

    4 تنظيف من ريش الخالط

    1. قبل الانتقال إلى العزلة المقبل، وتنظيف ريش الخالط عن طريق وضعها في 10 مل من الايثانول 70٪. تفعيل الخالط لمدة 20 ثانية لإزالة أي قطع من الأنسجة التي يمكن اصطيادها في ريش.
    2. استخدام غيض 200 ميكرولتر الماصة لإزالة أي القطع التي تبقى في ريش الخالط.
    3. كرر الخطوة 4.1 في الماء، العام ريبونوكلياز inactivator والايثانول 70٪. تجفيف رمح الخالط مع كيم يمسح نظيفة.
    4. كرر الخطوة 2.1 لعزل البنكرياس من الحيوانات المتبقية، وحفظ الحمض النووي الريبي معزولة عن كل حيوان منفصلة بدلا من تجميع الحمض النووي الريبي.

    5. عزل الحمض النووي الريبي

    المقطع التالي هو مطابق لبروتوكول طقم تنقية. الاستفادة من عدة تنقية هو أنه سوف عزل الحمض النووي الريبي مجموع بما في ذلك الرنا الصغيرة.

    1. إذا باستخدام الحل جناسة المجمدة، وذوبان الجليد على الجليد الرطب واسمحوا الوقوف على RT لمدة 5 دقائق.
    2. إضافة 200 ميكرولتر من كلوروفورم، وكأب أنبوب ويهز بقوة باليد لمدة 15 ثانية. السماح للأنبوب الوقوف على RT لمدة 2-3 دقيقة.
    3. أجهزة الطرد المركزي لمدة 15 دقيقة في 12،000 x ج، 4 درجات مئوية.
    4. نقل الطبقة المائية العليا في أنبوب microcentrifuge. إضافة 1.5 حجم الأيزوبروبانول ومزيج دقيق من قبل pipetting صعودا وهبوطا عدة مرات.
    5. نقل ما يصل الى 700 ميكرولتر من العينة في عمود الدوران التي يتم وضعها في أنبوب جمع 2 مل. إغلاق الغطاء وأجهزة الطرد المركزي في 8000 x ج لمدة 15 ثانية في RT.
    6. تجاهل التدفق من خلال.
    7. كرر الخطوات من 5،5-5،6، وذلك باستخدام ما تبقى من العينة.
    8. إضافة 700 ميكرولتر العازلة RWT إلى عمود الدوران. أجهزة الطرد المركزي لمدة 15 ثانية في 8،000 ز س. تجاهل التدفق من خلال.
    9. الماصة 500 ميكرولتر العازلة RPE في العمود تدور. أجهزة الطرد المركزي لمدة 15 ثانية في 8000 x ج لغسل العمود. تجاهل التدفق من خلال.
    10. إضافة 500 ميكرولتر العازلة RPE إلى عمود الدوران. أجهزة الطرد المركزي لمدة 2 دقيقة في 8،000 x ج لتجف العمود.
    11. نقل عمود الدوران إلى أنبوب microcentrifuge 1.5 مل. الماصة 80 ميكرولتر ريبونوكلياز خالية من المياه مباشرة على غشاء عمود الدوران. أجهزة الطرد المركزي لمدة 1 دقيقة في 8،000 x ج لأزل الحمض النووي الريبي.
    12. إضافة 1 ميكرولتر ريبونوكلياز المانع في حل الحمض النووي الريبي. تخزين في -80 درجة مئوية أو الشروع في 5.13.
    13. للتحقق من صحة سلامة الحمض النووي الريبي، وحساب لأول مرة بغية دراسته واقراره الحمض النووي الريبيntration و260/280 نسبة استخدام الطيف.
    14. تمييع جزء من الحل RNA إلى ما يقرب من 500 نانوغرام / ميكرولتر مع البيولوجيا الجزيئية المياه الصف.
    15. تحديد النزاهة الحمض النووي الريبي (أي رين) باستخدام التحليل الكهربائي الشعري. حوالي 5 ميكرولتر من محلول الحمض النووي الريبي كافية للتحليل.
    16. قسامة الحل الحمض النووي الريبي (انظر الشكل 2) وتخزينها في -80 درجة مئوية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

مجموع العائد الحمض النووي الريبي من 1 مل من تحلل جناسة هو 20-40 ميكروغرام. OD 260/280 نسب هي عادة حوالي 2.0 ورين أكبر باستمرار من 7.0. إذا كان رين و≤ 6، سيتعين على العزلة أن تتكرر. في بعض الأحيان، وحقق رين الذي هو أعلى من 8.0.

طريقتين الأكثر استخداما القتل الرحيم الفئران قبل إزالة البنكرياس هي CO 2 الاختناق أو استنشاق isoflurane و. ويتبع كل من التقنيات من قبل خلع عنق الرحم. نظرا لأنه من الممكن أن يكون ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

عزل الحمض النووي الريبي من الأنسجة التي يتم ريبونوكلياز الغنية يمثل تحديا كبيرا للتجارب البيولوجيا الجزيئية. والمتاحة تجاريا التي تستند الكواشف المختلفة ومجموعات في المقام الأول على طريقة الفينول الجوانيدين ثيوسيانات من استخراج الحمض النووي الريبي. الجوانيدين ثيوسيانات يبدل طبيعة البروتين وبالتالي يقلل من نشاط ريبونوكلياز. ومع ذلك، فإن ضخامة ريبونوكلياز في البنكرياس يتطلب تعديلات إضافية على البروتوكولات القياسية للعزل الحمض النووي الريبي. وتفيد التقارير بروتوكول هنا أن يتم على أسا...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

شكر وتقدير

نشكر جيان هوا لينغ، ريموند ماكدونالد، جالفين سويفت، ميشيل غريفين، بول Grippo وساتيانارايانا Rachagani الخاصة بهم مفيدة تعليقات واقتراحات وتبادل بروتوكولاتها. وأيد هذا العمل من قبل U01CA111294 منحة وجائزة تنمية فكرة من برنامج بحوث جماعية جامعة ولاية أوهايو.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
باور جين 500  فيشر ساينتفيك14-261-03 الخالط
5424REppendorfالمبردة الطرد المركزي
كاشف TrizolInvitrogen15596018كاشف التحلل
الطالب Vannas الربيع مقصفيشر91500-09  يستخدم لقطع البنكرياس من الأنسجة المرفقة
مقص جراحي ، 6 بوصاتفيشر08-951-20استخدم لقطع ملقط نهاية الفأر
الحاد فيشر1381239استخدم لعقد البنكرياس أثناء تشريح
Isoflurane USPAbbott Labs4/8/5210Anesthetic
Rnase out (40 U/µ ل)Invitrogen10777-019Rnase inhbitor
Rnase AwayAmbion10328-011عام معطل Rnase معطل
HPLC درجة المياهفيشرW5-4لغسل شفرات الخالط
المياه بدرجة البيولوجيا الجزيئيةHycloneSH30538.03شطف الحمض النووي الريبي
miRNeasy مجموعة صغيرةQiagen217004Purification
Kit2 مل أنابيب الطرد المركزي الدقيقة ، معتمدة من Rnase Dnase الحرةمن الولايات المتحدة الأمريكية Scientific Plastics1620-2700
15 مل أنابيب الطرد المركزيFalcon352099
70٪ إيثانولفيشر
100٪ إيثانولفيشر
200 & مايكرو ؛ ل نصائح الماصةRaininGPL200Fلتنظيف شفرات الخالط
الكلوروفورمفيشرBP1145-1
NanodropThermoND-1000الطيف الضوئي
المحلل الحيويمحلل الرحلان الكهربائي الشعري الرشيق لقياس سلامة الحمض النووي
RNeasy  أعمدة الدوران أعمدة QiagenSpin  كجزء من مجموعة miRNeasy Mini
MiceChales RiverStrain C57BL / 6تراوح أعمارهم من 4 إلى 12 شهرا.  
الفئران جاكسون لاب129تراوحت أعمارهم من 4 إلى 12 شهرا.  
الدقيق مقياس الريبي RNAlater Ambion RNA Stabilization Reagent  ؛سلالة

المراجع

  1. Chen, C., Ridzon, D. A., Broomer, A. J., Zhou, Z., Lee, D. H., Nguyen, J. T., Barbisin, M., Xu, N. L., Mahuvakar, V. R., Andersen, M. R., et al. Real-time quantification of microRNAs by stem-loop RT-PCR. Nucleic Acids Res. 33, e179(2005).
  2. Chirgwin, J. M., Przybyla, A. E., MacDonald, R. J., Rutter, W. J. Isolation of biologically active ribonucleic acid from sources enriched in ribonuclease. Biochemistry. 18, 5294-5299 (1979).
  3. Chomczynski, P., Sacchi, N. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction. Anal Biochem. 162, 156-159 (1987).
  4. Griffin, M., Abu-El-Haija, M., Abu-El-Haija, M., Rokhlina, T., Uc, A. Simplified and versatile method for isolation of high-quality RNA from pancreas. Biotechniques. 52, 332-334 (2012).
  5. Iyer, V. R., Eisen, M. B., Ross, D. T., Schuler, G., Moore, T., Lee, J. C., Trent, J. M., Staudt, L. M., Hudson Jr, J., Boguski, M. S., et al. The transcriptional program in the response of human fibroblasts to serum. Science. 283, 83-87 (1999).
  6. Lenstra, J. A., Beintema, J. J. The amino acid sequence of mouse pancreatic ribonuclease. Extremely rapid evolutionary rates of the myomorph rodent ribonucleases. European journal of biochemistry FEBS. 98, 399-408 (1979).
  7. Mullin, A. E., Soukatcheva, G., Verchere, C. B., Chantler, J. K. Application of in situ ductal perfusion to facilitate isolation of high-quality RNA from mouse pancreas. Biotechniques. 40, 617-621 (2006).
  8. Rio, D. C., Ares, M., Hannon, G. J., Nilsen, T. W. RNA A Laboratory Manual. , Cold Springs Harbor Laboratory Press. Cold Springs Harbor, NY. (2011).
  9. Streit, S., Michalski, C. W., Erkan, M., Kleeff, J., Friess, H. Northern blot analysis for detection and quantification of RNA in pancreatic cancer cells and tissues. Nat Protoc. 4, 37-43 (2009).
  10. Zmuda, E. J., Powell, C. A., Hai, T. A method for murine islet isolation and subcapsular kidney transplantation. Journal of Visualized Experiments JoVE. , (2011).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

ثيوسيانات الغوانيدينكاشف التحللرقم سلامة الحمض النووي الريبوزيبروتوكول الفينول والغوانيدينمثبط الريبونوكليازتجنيس الأنسجةبروتوكول الطرد المركزي
عزل الحمض النووي الريبي من بنكرياس الفأر: A-ريبونوكلياز الأنسجة الغنية
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.