一、实验原理与优势
(一)RNA提取
RNA提取是从生物样本(如细胞、组织等)中分离出RNA的过程。这是分子生物学研究的基本技术,因为RNA在基因表达等诸多过程中起着关键作用。其主要步骤包括样本的收集与裂解,细胞裂解后会释放出RNA,然后去除蛋白质、DNA等杂质,最后对提取的RNA进行回收和浓缩。在裂解过程中,会使用含有离液剂(如胍盐)的裂解液,它能使蛋白质变性并抑制RNA酶活性,从而保护RNA。之后可以通过有机溶剂沉淀或吸附等方式来获取相对纯净的RNA。
(二)实验原理
1. 样本裂解与核酸释放
细胞或组织样本加入含强去污剂(如SDS、Triton X - 100)及蛋白酶K的裂解液。去污剂能破坏细胞膜、核膜等生物膜结构,使细胞内容物释放;蛋白酶K则可降解蛋白质,包括与核酸结合的组蛋白等,让RNA从蛋白质-核酸复合物中游离出来。
2. 磁珠与RNA的特异性结合
磁珠表面修饰有特殊官能团,如硅羟基。在高盐、低pH值的缓冲液环境中,RNA的磷酸基团带负电,与磁珠表面硅羟基发生静电吸附和氢键作用,实现特异性结合。同时,此条件下DNA及其他杂质与磁珠结合力弱,保证RNA的选择性捕获。
3. 磁场分离与杂质去除
将结合RNA的磁珠置于磁场中,磁珠会聚集在磁场附近,方便去除含有蛋白质、多糖、细胞碎片等杂质的上清液。接着,用含乙醇、盐类的洗涤液清洗磁珠,乙醇可去除残留的蛋白质和盐分,盐类维持一定离子强度,在不影响RNA与磁珠结合的情况下,进一步洗净杂质。
4. RNA洗脱
使用低盐、高pH值的洗脱液(如无RNA酶水或TE缓冲液)处理磁珠- RNA复合物。高pH值环境改变RNA与磁珠表面官能团的电荷状态,破坏二者间的静电吸附和氢键;低盐环境降低离子强度,促使RNA从磁珠上脱离,从而得到纯净的RNA溶液。
(三)优势
提取纯度高:磁珠能特异性地吸附核酸,通过洗涤等步骤可以有效去除蛋白质、多糖等杂质,得到高纯度的核酸。
回收率高:对核酸的吸附能力较强,能高效地从样本中回收核酸,减少核酸的损失。
操作简便:整个提取过程可以通过自动化设备完成,人工操作步骤相对简单,降低了操作难度和工作量。
可重复性好:磁珠法提取过程相对稳定,受人为因素影响小,实验结果的重复性高。
安全无毒:磁珠本身性质稳定,不使用传统提取方法中可能有毒性的试剂,如酚、氯仿等,对操作人员健康和环境友好。
(四)适合磁珠法提取的样本
血液样本:包括全血、血浆、血清等,能够从少量的血液样本中有效地提取出DNA或RNA,用于基因检测、疾病诊断等。
组织样本:如动物组织、植物组织,能很好地从破碎的组织细胞中提取核酸,帮助进行物种鉴定、基因表达分析等。
拭子样本:像口腔拭子、鼻腔拭子,这种样本中核酸含量相对较少,磁珠法可以有效地富集核酸,用于病原体检测等。
粪便样本:可以提取肠道微生物的核酸,研究肠道菌群的组成和功能等。
二、实验流程
1. 样本准备
a. 对于细胞样本,收集细胞后用PBS清洗,去除培养基等杂质。
b. 对于组织样本,需要先将组织剪碎成小块,以便后续裂解更充分。
2. 裂解
a. 加入适量的裂解液到样本中。裂解液一般含有去垢剂(如SDS、Triton X - 100等),可以破坏细胞膜和核膜结构,使细胞内的RNA释放出来,同时裂解液中还含有RNA酶抑制剂,以防止RNA被降解。
b. 将样本和裂解液充分混匀后,在合适的温度(如室温或按试剂要求的温度)下孵育一段时间,确保细胞完全裂解。
3. 结合磁珠
将磁珠悬浮液加入裂解后的样本中,充分颠倒混匀,让磁珠与RNA充分接触结合,孵育时间依据试剂盒说明,一般几分钟即可。
4. 磁吸分离
将离心管放置在磁力架上,磁珠会迅速被吸附到管壁上,小心地去除上清液,上清液中含有未结合的杂质。
5. 洗涤
加入洗涤液,洗涤液可以洗去磁珠- RNA复合物上残留的蛋白质、多糖和其他杂质。轻轻颠倒离心管使磁珠重新悬浮,然后再次将离心管放置在磁力架上,吸去洗涤液,此步骤通常重复1 - 2次。
6. 洗脱
加入适量的洗脱液(一般是无RNA酶的水或TE缓冲液),使RNA从磁珠上洗脱下来,将离心管在适当的温度下孵育几分钟,然后放置在磁力架上,收集含有RNA的洗脱液。
l去除DNA步骤
洗脱前一个步骤,取结合有核酸的磁珠,加入DNase I工作液和DNase I,震荡混匀后,再进行洗涤,洗脱。
三、注意事项
1、样本相关
a. 样本质量:样本要新鲜,对于组织样本,取材后应尽快处理,避免RNA降解。如果不能及时处理,要保存在液氮或者RNA保护剂中。
b. 样本量:严格按照试剂盒的要求准备样本量。样本量过多可能会导致裂解不充分、杂质过多,影响RNA纯度;样本量过少则可能导致RNA产量不足。
2、防止RNA降解
a. 无RNA酶环境:操作前,要用RNA酶清除试剂对实验台面、移液器、离心管等进行清洁。实验人员要戴无粉手套,并且经常更换,因为皮肤表面和空气中可能存在RNA酶。
b. 试剂选择:使用含有RNA酶抑制剂的裂解液,并且确保其他试剂都经过无RNA酶处理,比如水要使用无RNA酶的水。
3、操作过程
a. 裂解时,要确保样本完全浸没在裂解液中,并且充分混合均匀。可以通过轻柔颠倒或涡旋振荡(如果样本允许)来实现,但涡旋不能过于剧烈,以免造成RNA断裂。孵育温度和时间要严格按照说明书进行,保证细胞或组织充分裂解。
b. 组织样品在裂解和离心后,离心管下部可能会有一些胶状物质,宜作为上清转移至下一步操作。如果弃除胶状物,会导致得率下降约30-50%。后续加入结合液后胶状物会消失。
4、磁珠处理
a. 磁珠悬浮液在使用前要充分摇匀,使磁珠均匀分散。加入磁珠后,颠倒混匀要轻柔,防止产生气泡,因为气泡可能会干扰磁珠与RNA的结合。
b. 在磁吸分离过程中,要确保离心管放置在磁力架上的位置正确,使磁珠能完全被吸附到管壁。吸弃上清液时,要小心操作,避免吸走磁珠。
c. 洗涤步骤:洗涤液的用量要准确,洗涤过程中要让磁珠充分重悬,保证洗涤效果。但也要注意避免洗涤液残留,因为残留的洗涤液可能会影响RNA的纯度和后续的实验。
d. 洗脱步骤:洗脱液的选择和体积要按照试剂盒说明进行。洗脱时,要确保洗脱液与磁珠充分接触,并且孵育的温度和时间合适,这样才能有效地将RNA从磁珠上洗脱下来。
5、实验器具和环境
a. 清洁和消毒:实验器具要清洁、干燥,离心管和移液器枪头最好是经过无菌、无RNA酶处理的。实验环境要保持相对稳定的温度和湿度,避免温度过高导致RNA降解或试剂变质。
b. 仪器设备:使用的离心机等设备要定期维护和校准,确保离心力准确,因为离心力不准确可能会影响磁珠的分离和RNA的提取效果。
四、产品介绍
Fwkbio#RA606(RNA提取试剂盒磁珠法)
产品介绍:
Fkwbio#RA606与T公司产品性能对比:
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