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Questo metodo è ottimizzato per l'estrazione di campioni di semi di cereali contenenti quantità significative di amido o zuccheri contaminati. È progettato per estrarre l'RNA totale da 24 campioni di semi al giorno. Dovrebbe essere condotta continuamente in un giorno, ma i punti di stop e pausa opzionali sono identificati in tutto il protocollo. In alternativa, il lettore può utilizzare i loro kit di estrazione dell'RNA preferiti o il metodo di estrazione chimica manuale. Tuttavia, sulla base della nostra precedente esperienza, i kit di estrazione dell'RNA vegetale disponibili in commercio non sono appropriati per i semi a causa di quantità significative di amido, proteine, zucchero e/o contaminazione dei lipidi. Nel metodo descritto, un'estrazione chimica dell'RNA grezzo è seguita dalla purificazione delle colonne utilizzando un kit commerciale per l'estrazione dell'RNA. Questo fornisce in genere all'RNA una qualità e una resa più elevate. Figura 1 Mostra il risultato di un'esecuzione BioAnalyzer per testare la qualità dell'estrazione dell'RNA utilizzando il metodo descritto di seguito. I risultati sono presentati per foglia d'orzo (campioni 1 e 2 che rappresentano campioni di contenuto di amido basso) e semi di orzo (campioni 3 e 4 che rappresentano campioni di alto contenuto di amido). Il valore di integrità dell'RNA (RIN) per tutti i campioni è 10.
La figura 1 mostra un gel rappresentativo dell'estratto di RNA purificato, dove la qualità è stata testata utilizzando un Bioanalyzer. I campioni 1 e 2 sono risultati tipici per campioni a basso contenuto di amido come le foglie d'orzo, dove sono evidenti bande di rRNA aggiuntive da cloroplasti. I campioni 3 e 4 sono risultati rappresentativi per campioni ad alto contenuto di amido come i semi d'orzo, che mostrano 18S e 28S rRNA. Si prega di notare che nessun valore RIN automatizzato può essere calcolato per i tessuti vegetali verdi come i campioni di foglie, a causa del rRNA cloroplasto. Tuttavia, l'integrità e l'alta qualità possono essere accertate visivamente dall'assenza di qualsiasi prodotto di degradazione, che in genere appare come basso striscio molecolare. Il valore di RIN per campioni di semi ad alto amido come i semi d'orzo è tipicamente 10 utilizzando il protocollo descritto in questo documento.
Inoltre, presentiamo qui anche i dati rappresentativi di un esperimento di corso temporale di due linee inbred orzo d'elite (Sofiara e Victoriana) utilizzato per l'analisi della qualità del malto19. Durante il processo di maltamento, l'amido viene convertito in zucchero. Pertanto, i campioni rappresentano tessuti con proporzioni variabili di amido e contenuto di zucchero. Poiché il processo di maltaggio industriale è simile al processo di germinazione, sono stati analizzati i trascrittomi di due linee di orzo, diverse per la loro qualità di malto. Gli RNA sono stati estratti dai semi germinanti a 2, 24, 48, 72, 120, 144 e 196 h dopo l'imbibitiazione nei triplicati biologici. La preparazione dell'RNA e l'ibridazione al chip personalizzato per microarray di orzo sono state eseguite come descritto sopra. La figura 2 indica la griglia normalizzata letta dall'ibridazione di microarray fornita nel rapporto di controllo qualità (QC) (Figura 3) e nel grafico dell'istogramma per i segnali rilevati. La griglia fornisce l'esempio di segnali derivati da ogni angolo del chip, inclusi i punti di lettura di sfondo e spike-in utilizzati per la calibrazione. L'istogramma indica la deviazione dei punti rilevabili con le rispettive intensità del segnale. Un'ibridazione di successo dà un'ampia curva a forma gaussiana con solo piccoli outlier, come mostrato nella figura. Le ibridazioni fallite possono provocare un forte spostamento verso un lato ("mostri verdi").
Infine, un risultato rappresentativo dei valori accettabili è riportato nella colonna 4 della figura 3. Per indicare l'affidabilità degli esperimenti eseguiti, i risultati vengono ulteriormente valutati utilizzando il software GeneSpring. I dati raccolti sono presentati come analisi dei componenti principali (PCA). Il PCA integra i valori dei punti (geni) selezionati come vettore. Il numero di punti valutati utilizzati può variare da diverse centinaia all'intero chip e dipende dal software utilizzato. Ogni chip (campione) produce un valore (vettore) risultante dall'intensità del segnale integrato per i punti analizzati. Pertanto, la posizione relativa nel grafico (PCA) indica la somiglianza dei campioni tra loro. Più i campioni sono vicini, più simili sono. Le repliche tecniche dovrebbero essere più vicine rispetto a quelle biologiche, e le repliche biologiche di un campione dovrebbero raggrupparsi più vicine, rispetto a campioni provenienti da diversi punti temporali, tessuti o condizioni.

Figura 1: Riepilogo dell'esecuzione del file di elettroforesi ottenuto dopo aver controllato la qualità dell'RNA con Bioanalyzer. I campioni 1 e 2 sono tessuto fogliare d'orzo come indicato da bande ribosomiche aggiuntive da cloroplasti. I campioni 3 e 4 sono tessuti di semi d'orzo con bande di rRNA 18S e 28S mostrate. Un fattore RIN non è sempre calcolato per i tessuti verdi come la foglia, ma secondo il gel, la qualità dell'RNA è molto buona. Il valore RIN per i campioni 3 e 4 è 10. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 2: Rapporto QC da ibridazione di microarray di orzo di successo. A: indica i segnali rilevati sulla rete da tutti gli angoli del chip. L'istogramma mostra il numero di segnali classificati in base all'intensità del segnale (fluorescenza) come logaritmo dopo la sottrazione di fondo. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3: Riepilogo del controllo qualità (QC) dopo l'ibridazione e la scansione. I valori per la diapositiva ibridata sono indicati nella colonna 2 (valore) e l'intervallo di valori accettabili è mostrato nella colonna 4. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
| Assemblaggio della camera di lavaggio | Contenuto ed etichetta | Scopo |
| Piatto 1 | Vuoto, lasciare sul banco di laboratorio fino al giorno successivo | Riempire con Wash Buffer 1 il giorno successivo, utilizzato per smontare i vetrini microarray |
| Piatto 2 | Aggiungere un rack di scorrimento microarray e una piccola barra di agitazione magnetica; etichetta con "Wash Buffer 1", lasciare sul banco di laboratorio fino al giorno successivo | Utilizzato per lavare i vetrini microarray con Wash Buffer 1 il giorno successivo |
| Piatto 3 | Aggiungere una piccola barra di agitazione magnetica, etichettare con "Wash Buffer 2" e posizionare in una mini incubatrice a 37 gradi centigradi. | Utilizzato per lavare i vetrini microarray con Wash Buffer 2 il giorno successivo all'interno del mini incubatore 37 c |
Tabella 1: Preparazione degli assiemi della camera di lavaggio.
| Passi | Piatto | Buffer di lavaggio | Temperatura | Ore |
| Smontaggio | 1 | 1 | Ambientale | Il più velocemente possibile |
| (Passaggio 4.13) |
| Primo lavaggio | 2 | 1 | Ambientale | 1 min |
| (Passaggio 4.14) |
| Secondo lavaggio | 3 | 2 | 37 gradi centigradi | 1 min |
| (Passaggio 4.15) |
Tabella 2: Temperatura di incubazione e tempo per gli assiemi della camera di lavaggio.