RNA萃取攻略-EP3


RNA萃取攻略之樣本破碎 

“工欲善其事,必先利其器”,在轉錄、基因表達等相關研究中,高品質的RNA是整個實驗成功的基礎。面對讓人頭疼的“困難樣本”,如何才能有效獲得高品質的RNA”?有沒有效率高又簡便的“工具”推薦呢?

樣品破碎目的:

  • 使組織細胞裂解破壞細胞壁和細胞膜,讓RNA徹底釋放
  • 均質化可以降低樣品破碎後的黏度便於後續RNA純化,應避免產生genomic DNA導 產量降低 

那針對不同樣本的破碎,又有哪些技巧或注意事項值得關注?本期,“RNA提取攻略”樣本破碎"次重磅來襲!在實現這兩個目的時需要時刻謹記的一點是:在均質和破碎組織細胞時,切勿讓外源性和內源性RNase降解RNA!

不同的組織推薦使用的破碎和均質方法:

首先,在進行組織勻漿和破碎中,如何避免RNAase降解RNA?針對外源性RNase,RNA提取過程中所用到槍頭、EP管、勻漿器的鑽頭等器材使用0.1%DEPC水過夜浸泡,再經過高溫高壓滅菌及烘乾。當然,有條件的話,還是建議採用專用於RNA實驗的無RNase一次性耗材,不僅更加安全便捷,也能防止DEPC殘留對部分下游敏感應用的影響。RNA提取的實驗室環境,保證是無RNase環境,即操作臺面或超淨工作臺是無RNase環境,佩帶口罩和及時更換手套。針對內源性RNase,不同的組織需要不同的破碎和勻漿方法,實現RNA完全釋放的同時也防止RNase對RNA的降解。

同一樣本不同的破碎勻漿方法的RNA得率

上圖對比了樣本分別在沒有勻漿、渦旋1min、使用QIAshredder及電動勻漿儀的條件下RNA的得率。可以看到,使用QIAshredder和使用電動勻漿儀提取的RNA得率相當。所以,QIAshredder可以代替注射器的抽吸,減少樣本的消耗,並防止樣本間的交叉污染,去除碎片及降低粘稠度。

表1中,我們針對不同的組織推薦了不同的破碎和勻漿方法,但傳統的破碎方法往往操作繁瑣且耗時較多,特別是面對樣本較多的時候。針對這一問題,QIAGEN提供快速有效的裂解和均質化方法。

QIAGEN四款裂解和均質設備

不同樣本破碎和勻漿中常見問題及解決方案

植物樣本

植物組織中常富含酚類、多糖或者其他次級代謝產物,細胞破碎後這些物質就會與RNA發生作用,導致RNA 活性喪失或降解。純化的產物中含有代謝物,影響RNA 的品質且在下游實驗中抑制酶的反應。另外,粘度增加導致移液誤差。

  • 使用在不誘導高水準代謝物的條件下生長的植物(採樣前讓植物在黑暗中生長1 - 2天),盡可能使用新鮮、幼嫩、健康的組織。
  • 如果粘度較大,可適當將槍頭的前端剪去2-3mm,提高移液效率。

動物組織如心臟、肌肉以及皮膚組織:

組織中含有豐富的收縮蛋白和結締組織,以及干擾RNA分離的膠原蛋白

  • 對於含有豐富的收縮蛋白和結締組織,組織細胞密度低,其中RNA含量較少,可以適當增加材料的起始用量。
  • 務必要在低溫冷凍條件下將組織徹底磨碎,並儘量儘快研磨成粉末狀。
  • 用蛋白酶或含有苯酚的試劑處理樣本。

胰腺樣本

該類樣本中RNase含量很高,提取過程中很容易發生RNA的降解。

  • 儘量使用新鮮組織,採樣不宜太大,盡可能縮短樣本採集和快速冷凍的時間。
  • 即時加入RNA穩定劑,使組織內的RNase失活及保護組織中的RNA。
  • 快速勻漿,加入裂解液若粘稠至不能有效分層,可繼續加入更多裂解液。
  • 採用RNeasy Mini Kit(貨號:74104)提取時,可將緩衝液RLT中加入的巰基乙醇含量提高至3-5%,能夠有效改善結果。

血液樣本

提取得到的RNA量少;由於RNase得到的RNA完整性較差,有降解;污染物包括抗凝劑-肝素和EDTA,以及天然酶抑制劑影響下游RNA分析實驗。

  • 血液越新鮮越好,在血液收集管中使用RNA穩定試劑來保存RNA。
  • 血液 RNA 提取本質上是白細胞RNA提取,使用Ficoll-Hypaque密度梯度離心法回收單核細胞。
  • 去除抗凝劑和酶抑制劑。
  • 可採用專門用於血液樣本的RNA提取試劑盒(如:QIAamp RNA Blood Mini Kit,貨號:52304),其中含有高效的紅細胞裂解液,在有效裂解細胞的同時也能防止其中釋放出的大量RNase對後續RNA提取的影響。

FFPE樣本

FFPE樣本中的核酸在進⼊福馬林浸泡之前就開始發⽣降解;樣品基質內核酸易發⽣⽚段化、核苷酸堿基修飾以及核酸與蛋⽩的交聯。

  • 使用厚度不超過5 mm的組織樣本,組織固定前的操作時間應當越短越好,避免RNA降解。
  • 不要過度固定(最多24小時),固定時間越長,交聯程度越⼤,樣本中的RNA降解越厲害。
  • 推薦使⽤中性的福馬林緩衝溶液及優質試劑進行石蠟包埋,不含添加劑。
  • 盡可能避免樣品染色。
  • 可考慮使用專門的環保型脫蠟液,降低對實驗環境的要求,簡化加速實驗流程,同時結合高效的交聯逆轉步驟,提高核酸的回收效率與品質。

 病毒樣本

低滴度和高度的二級結構導致產量低和下游分析困難;複製時容易發生突變
  • 盡可能使用新鮮的樣本,或凍融次數不超過一次,多次反復凍融會導致病毒載量下降。
  • 在分離RNA之前,通過超速離心、超濾或沉澱濃縮病毒顆粒。
  • 在RNA純化時添加載體RNA,如QIAGEN Carrier RNA(貨號:1068337)

  細菌樣本

高度不穩定,mRNA很容易快速降解

  • 樣本採集時,加入RNA穩定劑,立即使RNase失活和穩定及保護組織中的RNA。
  • 可考慮採用更為快速的研磨方案,降低研磨過程中產生的大量熱量對RNA降解的加速,如PowerLyzer 24結合特定的珠磨研磨技術。

以上便是想要獲得高品質的RNA不同樣本的破碎和均質的推薦處理方式,希望可以為您的研究或實驗工作帶來幫助。

究竟該如何選擇最合適的試劑組?針對不同樣本的RNA萃取的試劑組推薦方案如何省時省力,挑選一組最適合您的實驗下一集告訴您..... 

icon_BackToTop