實驗概要
認識真核生物RNA的組成及分離的原理;學習RNA提取過程中抑制RNA酶活性的方法。
實驗原理
真核生物的RNA包括rRNA、tRNA和mRNA。一個典型的真核細胞約含有10-5~10-6mg的RNA,其中80-85%為rRNA,其余15-20%主要由各種低分子量RNA組成(如tRNA、核內小分子RNA等),細胞的RNA大多都與蛋白質結合在一起,但這種結合很容易在變性劑存在下打破。在經有機溶劑抽提后,用乙醇或異丙醇可將其從上清中沉淀出來。
RNA提取中要嚴格避免RNA酶的污染,因為RNA酶極穩定,通常的消毒方法難以將其滅活,而空氣中細菌、真菌和操作者都有可能成為RNA酶的污染源。RNA酶污染會使分離的RNA大量降解。
對于rRNA和tRNA分子具有確定的大小和核苷酸序列,當總RNA分離出來后還能用電泳、密度梯度離心、層析等方法加以進一步分離純化。而mRNA的分離將在后續實驗中做到。
主要試劑
1. 異硫氰酸胍
2. CSB(檸檬酸/十二烷基肌氨酸鈉/b-巰基乙醇)緩沖液
3. 2mol/L NaAc pH 4.0
4. 酚:氯仿:異戊醇(25:24:1)
5. 異丙醇
6. 75%乙醇
7. DEPC H2O等
主要設備
1. 瓷研缽(組織搗碎機)
2. eppendorf離心管
3. 冷凍臺式離心機
4. 液態氮
5. 剪刀
6. 一次性手套
7. 恒溫水浴鍋
8. 真空干燥儀
9. 紫外分光光度計
10. 凝膠電泳裝置、凝膠成像系統等
進行RNA提出的所有器皿必須保證未受RNA酶的污染,玻璃、瓷器和金屬耐熱器皿應先以0.1%DEPC(二乙基焦碳酸鹽)水溶液浸泡2hr,然后以鋁箔包裹后在180℃烘烤過夜。使用新的塑料制品,并將其在0.1%DEPC中浸泡2hr并經高壓蒸汽消毒30min。操作過程中還應嚴格避免外源RNA酶的污染。
實驗材料
水稻幼苗,剪取幼芽。
實驗步驟
1. 稱取材料0.1g,剪成約2mm長段,加入液氮研磨成細粉狀。
2. 加入0.2g異硫氰酸胍和2ml CSB緩沖液,繼續研磨成勻漿。
3. 將勻漿轉移至兩個eppendorf管中,加入0.12ml NaAc,加蓋后反復顛倒離心管20次。
4. 每管加入1ml酚:氯仿:異戊醇,混勻后劇烈震動10sec,冰浴15min。
5. 10,000g,4℃離心15min。
6. 小心將上層水相轉移至新管中,注意不要吸動中間層。中間層富含蛋白質和DNA。
7. 加入等體積的異丙醇,混勻后置-20℃放置30min以沉淀RNA。
8. 10,000g,4℃離心20min沉淀RNA。
9. 棄上清,將RNA沉淀懸浮到0.5ml CSB溶液中,搖動溶液至RNA溶解。
10. 加入等體積的酚:氯仿:異戊醇重新抽提一次,即重復④—⑧的步驟。
11. 離心后棄上清,沉淀用0.5ml預冷的75%乙醇漂洗一次。離心后棄上清,真空初步干燥沉淀。
12. RNA溶解在0.2ml DEPC水中,用紫外分光光度計測定260nm、280nm、及230nm波長的光密度,獲得RNA的濃度和純度。
注意事項
1. RNA的濃度C=A260×40×測定稀釋倍數(ug/ml),純RNA的A260/A280比值在1.7-2.0之間,若低于該值范圍,表明有蛋白質污染,應重新進行有機溶劑抽提。若高于該范圍,可能有異硫氰酸胍的殘留或有核酸的嚴重降解,應重新進行醇沉淀的步驟。
2. 當前有很多生物技術公司生產分離RNA的試劑盒,如Trizol試劑,將異硫氰酸胍、CSB及苯酚混合在一起,按一定的體積與材料研磨后,即可通過氯仿抽提和乙醇沉淀RNA,可很方便地進行RNA的分離。