RNA 的提取技术是现代分子生物学中最常用的操作技术之一。不同组织中总 RNA 的提取实质上就是将组织细胞裂解,从而释放 RNA,在进一步的研究中,我们高度依赖所提取的总 RNA 的质量。RNA 样品易受环境因素特别是 RNase 的影响而降解[2],提取 RNA 的过程中,只要存在少量的RNase 就会引起 RNA 降解。故在实验中应严格控制各个影响因素、防止 RNase 的污染,是提取高质量 RNA 样品的关键。
1 组织质量的影响
组织样本质量是 RNA 提取实验成功与否的重要因素之一。我们的实验是小鼠肿瘤组织总 RNA的提取,基本所有组织和细胞都含有内源性 RNase,为了防止总 RNA 的降解,使用液氮来速冻组织,在研磨组织的过程中,我们使用研钵加液氮研磨法进行研磨[3].即研磨过程中将组织放入研钵后,加入液氮研磨并及时添加液氮,确保肿瘤组织能够一直浸在液氮中,防止 RNA 降解,保证 RNA 的质量。
2 实验器具的影响
由于 RNA 本身不稳定,加之 RNase 的普遍存在,使得分离完整的 RNA 分子更为困难[4].在RNA 提取过程中最主要是防止外源性 RNase 的污染,首先是要保证整个实验在超净工作台中完成; 其次是对实验器具进行处理,主要有以下几点: ( 1) 研磨过程使用的研钵需要高温干燥处理后使用; ( 2)实验中使用的 EP 管,枪头等塑料制品,需要用DEPC 水[1]浸泡 24h 后,经高温灭菌干燥后使用;( 3) 为了防止 RNase 的污染,用 DEPC 水替代三蒸水进行溶液的配制; ( 4) RNA 操作中使用专用的器械,有条件的也可以设置专用实验室。
3 实验人员的影响
实验人员对整个实验的影响,主要是外源性RNase 的影响。外源性的 RNase 是无处不在的,它很容易污染实验中的各种器材、实验用品和实验试剂等; 实际操作过程中,手套是最容易污染样品的,因此手套要勤换; 实验操作人员说话过程中所带的唾液中也会携带 RNase,会导致样品的降解,故需带口罩操作; 在 RNA 整个提取过程中,实验人员熟练快速的完成整个 RNA 的提取,减少实验所用的时间,也可有效减少外源性 RNase 污染的几率。
4 实验试剂的影响
RNA 提取的过程中,每一步所用试剂的量,以及所用的时间都会影响 RNA 的完整性、含量及纯度。
4. 1 Trizol 试剂
Trizol 试剂是即用型细胞和组织总 RNA 提取试剂,可直接从组织或细胞中提取总 RNA,能迅速裂解细胞,并抑制细胞释放出来的核酸酶; 使用 Trizol试剂时,1mL Trizol 最多裂解 100mg 的组织,而在实际实验中,我们发现 100mg 的组织使用 1. 2mL Tr-izol 裂解,可以获得更满意的结果。
4. 2 氯仿
氯仿也叫三氯甲烷,是一种有机物 - 烃的衍生物,在光照下遇空气会逐渐被氧化并生成剧毒的光气,因此需要存放在密封的棕色瓶中; 氯仿分离是RNA 提取实验关键步骤之一,匀浆后的组织液中加入氯仿,震荡离心后,RNA 会溶解在上层的水相中,转移 RNA 到新管的过程中,采用小枪头少量多次吸取,可防止误吸下层杂质[6].
4. 3 异丙醇和乙醇
RNA 和某些杂质不溶于异丙醇,故异丙醇具有沉淀 RNA 的作用,RNA 沉于管底后,用 75% 的乙醇对沉淀进行清洗,乙醇可洗去沉淀中可能的有机物杂质和残留的异丙醇。但由于醇类可以抑制核酸的反应,因此在弃乙醇后晾干的步骤是至关重要的,在这里不可以用加热或离心的方式使 RNA 干燥,否则会出现 RNA 样品很难溶解的现象。
5 RNA 浓度的测定
在 RNA 提取之后,我们使用 DU800 紫外分光光度计测 OD 值来定量 RNA 的浓度。在测定 OD 值时,每一个样品测定前都需要用 DEPC 水进行仪器校正,测定后用蒸馏水彻底清洗比色杯,从而避免样品之间交叉污染,影响结果。
6 RNA 的保存
由于 RNase 广泛存在,提取后的总 RNA 中常常会存在少量的 RNase,随着保存时间的延长,极易出现 RNA 降解的情况; 实验中一旦出现大量的 RNA降解,会直接导致后续实验无法顺利进行。cDNA可反映 RNA 的性状,而且 cDNA 的稳定性较好。因此,提取后的 RNA 经过检测纯度和浓度合格后,应尽快进行后续实验或取部分 RNA 提取物及时逆转录成 cDNA 保存,以保证后续实验的顺利进行。
7 结语
RNA 质量的好坏会直接影响后续实验,提取高质量 RNA 是后期实验的前提和基础。因此,熟练的掌握 RNA 提取的基本原理、注意事项和各种影响因素,对实验的成功与否至关重要。以上是笔者总结的一些经验,在实验过程中遇到具体的问题,还需要根据实际情况进行不断的改进和完善,从而使实验能够顺利完成。
参考文献:
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[5]王长晔。 RNA 提取过程中 DEPC 的毒性[J]. 创新技术,2008,( 5) : 5-6
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