May 29th, 2026
该方案描述了利用分裂西兰花RNA报告器进行体 外检测和定量RNA簇中分子间碱基配对的视觉测定。
我们应用分裂西兰花RNA报告测定法,在体外检测和定量RNA簇中的分子间碱基配对。化学探测和模拟表明存在RNA相互作用,但无法直接测量。该方案能够在RNA簇内进行直接、准确的评估。
在准备体外RNA转录所需的DNA模板后,用核糖核酸酶去污溶液擦拭工作表面、管架和移液器。所有移液步骤均使用无核酸酶过滤的试管。将转录试剂盒附带的反应缓冲液和核苷酸溶液,以及尿苷三磷酸氰酸5(UTP-Cy5)一起冰冻。
使用前用2000克离心机分离所有管子两秒钟。然后计算DNA中胸腺嘧啶碱基的数量。确定在保持RNA物种间标记密度一致的同时,20微升转录反应所需的UTP和UTP-Cy5体积。
接着,通过结合呈现的试剂,制备一个20微升的转录反应。通过上下移液,在2000克离心机中充分搅拌两秒。在37摄氏度下培养反应六小时后,加入套件附带的一微升脱氧核糖核酸酶,通过移液彻底混合,再次离心。
然后在37摄氏度下再孵育15分钟。将反应转移到1.5毫升的管子上。随套装附带的115微升无核酸酶水和15微升醋酸铵停止液。
混合后,将溶液以2000克离心两秒。接着,将150微升酚氯仿加入管内,轻轻混合以使两相混合。离心机在16,000克下,温度四摄氏度,持续10分钟。
然后将上层水相转移到新的管子上。向转移的溶液中加入等量氯仿,充分混合以确保相相互作用的正确。现在以16,000克离心,温度为4摄氏度,离心两分钟,再次进行相分离过程。
然后将约100至150微升的水层转移到新的管子中。加入900微升异丙醇,彻底混合。将溶液分装成不同管子后,将样品存放于零下20摄氏度的温度下过夜或最多一个月。
将RNA样品置于异丙醇中,16,000克,温度为4摄氏度,离心15分钟。小心地去除异丙醇,同时不扰动RNA沉淀。然后加入一毫升70%乙醇,用无核酸酶水制成。
离心机在16,000克下,四摄氏度,离心两分钟。去除乙醇后,将一毫升用无核酸酶水制备的70%乙醇加入管内,重复离心。在最后的乙醇洗涤过程中,使用1000微升的移液器去除大部分乙醇。
在2000克水位下短暂离心两秒,用20微升移液器去除残留乙醇。RNA沉淀干燥后,将其重新悬浮在20微升无核酸酶水中。将样品冰藏并保护其免受光照。
使用微体积分光光度计测量RNA浓度和纯度。确保吸收比在260对280纳米时约为2.0,260对230纳米时的比值大于2.0。在冰上解冻一管100毫莫拉的精液和50%聚乙二醇8,000。
结合图中组分,新制备10X RNA重折叠缓冲液。通过移液彻底混合后,在2000克的离心机中用台式迷你离心机进行两秒钟。对于共折叠条件,在200微升PCR管内,将体外转录RNA携带顶部或底部序列、RNA重折叠缓冲液和无核酸酶水结合。
按照之前的演示,通过上下移液和离心彻底混合。将样品加热到90摄氏度两分钟。立即将样品转移到室温。
避免光照,孵育一小时。在单独折叠状态下,将RNA样本放入200微升PCR管中加热,然后立即将其放入冰块中至少15分钟。在200微升PCR管中,结合体外转录RNA,携带顶部或底部序列、10倍RNA重折叠缓冲液和无核酸酶水。
在室温下孵育30分钟,避免光线遮挡。现在将包含上下序列的RNA样本合并到一个PCR管中,通过上下移液彻底混合。在2000克离心机下,用台式迷你离心机进行两秒钟。
在室温下孵育30分钟。两种情况下,添加6微升100毫莫拉精子和50%聚乙二醇8,000的预混液。混合后,在工作台式迷你离心机中以2000克离心机离心两秒。
现在将两微升1毫莫拉DFHBI-1T混合到反应中,再次离心。将反应装入玻璃腔盖玻璃中。将箱子在室温下、盖上盖子、在黑暗中孵育四小时,以减少蒸发。
将玻璃室盖玻璃装到显微镜台上。打开激光,然后用目镜定位并聚焦样本。配置显微镜在每个Z平面先用氰酸5通道成像每个感兴趣区域。
然后用绿色荧光蛋白通道成像同一感兴趣区域。所有通道的曝光时间设置为500毫秒。然后将绿色荧光蛋白通道的激光功率设置为80%,氰胺5通道设置为40%。
使用150纳米的Z步长,在室温下成像反应液滴外的覆盖滑移区域。之后,使用图像分析软件量化分子间碱基配对。在诱导RNA聚集时,两个RNA单独或共同形成簇。
与共折叠条件相比,单在上层或下层RNA中,DFHBI-1T在RNA簇中的荧光显著降低。在独立折叠条件下,归一化后的DFHBI-1T信号为0.031,与仅在顶部或底部观察到的基线水平相当。Shu-top、shu-bottom、shu-anti-top和shu-antibottom分别表现出极低的DFHBI-1T荧光。
shu-top与shu-bottom共折,或shu-antitop与shu-antibottom共折,产生的DFHBI-1T信号比单独折叠高。聚顶和聚底共折使归一化的DFHBI-1T荧光增加了5.63倍。shu-top和shu-bottom分别折叠后,仅增加了1.04倍,与基线水平相当。
Shu-top与shu-anti-bottom混合,以及shu-antitop与shu-bottom混合,在两种折叠条件下都表现出比同取向对更高的DFHBI-1T荧光。舒-顶与舒-反底共折叠,以及舒-反顶与舒-底共折叠,分别使DFHBI-1T荧光增加61.86倍和82.60倍。这些混合对的单独折叠分别带来了2.69倍和4.94倍的较小增长。
最重要的考虑是,强健的信号产生可能需要拥挤试剂,而灵敏度则依赖于分裂西兰花RNA的高效二聚化和折叠。该检测法补充了RNA拉下和凝胶电泳方法,用于研究RNA簇中分子间碱基配对。该检测方法可以检测RNA序列、解旋酶和离子对RNA簇内分子间碱基配对的影响。
This article presents a protocol for directly detecting and quantifying intermolecular base pairing in RNA clusters in vitro using a split Broccoli RNA reporter assay. The method leverages fluorescently labeled RNAs and a split aptamer system to visualize and measure RNA–RNA interactions, providing a quantitative alternative to chemical probing and computational predictions.