2014年6月19日
本方案描述了一种从人血清中提取小RNA的方法。我们已采用该方法从癌症患者血清中分离microRNA,用于DNA芯片和单重定量PCR分析。本方案使用苯酚和硫氰酸胍试剂,并进行了改良,以获得高质量的RNA。
本实验的总体目标是从血清样本中分离出高质量的RNA。通过使用我们优化的常用MRC try试剂RTLS方案,首先将血清与无核酸酶水按1:5的比例稀释,以降低蛋白质污染。
第二步是在第一次离心步骤中引入两毫升相锁管。这可以将大部分污染物(如酚和蛋白质)截留在有机相中。接下来,第三步也是最后的优化步骤是在12,000 ×g条件下进行瞬时离心,以在乙醇洗涤前去除RNA沉淀中的任何残留污染物。
最后一步是,如果需要更高的总RNA得率,可将来自同一患者的两份修饰后的RNA样品合并。最终,通过使用这种改良方法,即在无核酸酶水中溶解血清,采用相位锁定管来截留主要污染物,并引入瞬时离心步骤,我们证明了可以从血清RNA提取过程中最大限度地回收小的非包被RNA。
与现有的标准三醇RNA分离方案等方法相比,该技术的主要优势在于,通过简单的改进,我们可以最大限度地提高从血清中提取的RNA产量。通常,刚接触该方法的研究人员会遇到困难,因为血清中的小RNA含量较低。优化后的方法及这些步骤的可视化展示将有助于提高这些RNA的回收率,并指导初学者成功完成分离操作。
首先将预先制备的冷冻血清样本置于冰上解冻,然后取400 µL新鲜解冻的血清转移至已标记的微量离心管中。接着,加入100 µL无RNase的水稀释血清,并加入50 µL浓度为1 mg/mL的蛋白酶K。随后,将稀释后的血清在37 °C孵育20分钟,以充分进行蛋白质消化,确保在加入1.5 mL TRI Reagent RTLS和100 µL 4-丙醇胺后完全溶解。
轻轻倒置匀浆液,重复吹打5秒。随后将混合液转移至已标记的2毫升重相锁定管中。在4摄氏度条件下,以12,000 × g离心20分钟。
随后,将所得水相溶液小心地倾倒1毫升至新的DNA低吸附离心管中。有机相和界面相应被截留在相分离管的白色凝胶层下方。然后向水相溶液中加入5微升糖原和500微升100%异丙醇。
轻轻颠倒混匀溶液,并在负20摄氏度下孵育过夜。过夜孵育后,在4摄氏度离心机中以12,000 ×g离心20分钟。随后弃去澄清的上清液,并在4摄氏度离心机中以16,000 ×g短暂离心2分钟。
使用移液器小心移除沉淀物周围的澄清溶液。然后用1毫升70%乙醇洗涤沉淀物,并在10,000 ×g条件下离心样品10分钟。为观察沉淀物,将离心管置于深色背景前倾斜,弃去洗涤液。
重复洗涤。进行下一步。将沉淀重悬于10 µL无RNA酶的水中。
通过在55摄氏度下加热样品5分钟,确保沉淀完全溶解。在此期间,通过反复移液混匀样品,以获得更高的总RNA得率。每个患者制备两份RNA样本。使用紫外分光光度法对重悬的RNA进行定量。
使用分光光度计并通过2100型生物分析仪评估RNA质量。然后将混合的RNA样本储存在-80摄氏度,用于后续实验。来自人血清的RNA分光光度谱显示,由于在传统的Chum Chomsky方法基础上增加了多个步骤,RNA得率得到显著提高。
从人血清中分离RNA的典型紫外吸收谱图与经过优化步骤(包括添加糖原、额外离心以及联合使用这些方法)后的谱图形成对比,这些优化手段可减少污染物并提高总RNA得率。使用相位锁定凝胶可进一步提高RNA样品的纯度,该凝胶能够捕获苯酚和蛋白质。此外,增加血清体积对RNA得率具有显著影响。
通过生物分析仪图谱进一步分析样品质量。在约21个核苷酸处出现单一峰,代表微小RNA组分。随后按照既定流程进行阵列分析和定量PCR。该图谱包含三个头颈部癌样本和一个正常样本S,显示了微小RNA的表达情况,采用层次聚类法进行分析,并以热图形式呈现,其中可清晰观察到微小RNA的上调与下调表达模式。
针对特定的microRNA生成了以下QPCR扩增曲线。随后利用该数据绘制正常血清的原始CT值。一旦掌握,只要严格按照操作步骤进行,该技术可在任意数量的患者样本中实施,并在当今条件下获得高质量的RNA。此外,还可采用定量PCR或高通量测序等其他方法,以回答生物标志物发现与验证等进一步的科学问题。
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本方案描述了一种从人血清样本中提取高质量小RNA的方法。优化后的操作流程旨在分离microRNA,可用于DNA芯片和定量PCR等应用。
从人血清中分离高质量的小非编码RNA,可促进肿瘤学及其他疾病领域中的生物标志物发现和靶点验证。该方法解决了血清中RNA得率低和易受污染的难题,提高了早期生物标志物检测的预测可靠性。通过使用最小样本量和常规实验室试剂,该方案支持可扩展、可重复的转化研究工作流程。
该方法适用于早期发现阶段,可在先导化合物优化之前支持基于假设的靶点鉴定和检测方法开发。