如何提取RNA?一文詳解Trizol法提取RNA全過程
來源/作者:普拉特澤-生物醫(yī)學整體課題外包平臺
在分子生物學實驗中,獲取高純度且結構完整的RNA至關重要,它是開展RT-PCR、Northern雜交、mRNA分離、cDNA合成及體外翻譯等多項實驗的基礎。當下,常見的RNA提取方法主要有2種。一種是基于異硫氰酸胍/苯酚混合試劑的液相提取法,也就是大家熟知的Trizol類試劑提取法(以下簡稱Trizol法)。另一種則是基于硅膠膜特異性吸附原理的離心柱提取法。在這2種方法中,Trizol法表現尤為突出。它具備強大的細胞裂解能力,能夠高效地將細胞破碎,釋放出其中的RNA。同時,它還能對RNA起到良好的穩(wěn)定和保護作用,避免RNA在提取過程中被降解。正因如此,Trizol法在RNA提取領域得到了廣泛應用和高度認可。下面普拉特澤生物就帶大家細了解一下如何使用Trizol法來提取RNA。
一、Trizol法提取RNA的基本原理
01細胞裂解
Trizol試劑中的異硫氰酸胍是一種強力的蛋白質變性劑,它能迅速破壞細胞結構,使細胞內的核酸和蛋白質釋放出來。同時,異硫氰酸胍還能有效抑制細胞釋放出的核酸酶活性,保護RNA不被降解。
02.RNA分離
在細胞裂解后,加入氯仿進行離心。氯仿的密度大于水,且能與苯酚結合,從而抽提酸性的苯酚。苯酚的存在促使RNA進入水相,而大部分DNA和蛋白質則保留在中間相或下層有機相中。通過離心,可以實現RNA與其他細胞成分的分離。
03.RNA沉淀
收集上層水相后,加入異丙醇以沉淀RNA。異丙醇的-OH基團為親水基團,能與水結合,從而使RNA脫水并產生沉淀。這一步是回收RNA的關鍵步驟。
04RNA洗滌與純化
使用乙醇洗滌RNA沉淀,以去除殘留的異丙醇和其他有機溶劑,同時去除RNA表面吸附的少量雜質。洗滌后,RNA沉淀被干燥并用無RNase的水溶解,得到純凈的總RNA。
二、Trizol法中各個試劑的作用
01Trizol試劑Trizol試劑的主要成分是異硫氰酸胍、苯酚、8-羥基喹啉、β-巰基乙醇等。
①異硫氰酸胍屬于解偶劑,是一種強力的蛋白質變性劑,能迅速溶解蛋白質,使蛋白質二級結構消失,細胞結構降解,從而使核蛋白與核酸解聚,將RNA釋放到溶液中。同時,它還能有效抑制細胞釋放出的核酸酶活性,保護RNA的完整性。
②苯酚的主要作用是裂解細胞,使細胞中的蛋白、核酸物質解聚得到釋放。苯酚雖然可以變性蛋白質,但不能完全抑制RNA酶活性,因此常與其他成分聯合使用以增強效果。
③8-羥基喹啉可以抑制RNase活性,與氯仿聯合使用時可顯著增強對內源性和外源性RNase的抑制作用。
④β-巰基乙醇的主要作用是破壞RNase蛋白質中的二硫鍵,從而進一步抑制RNase活性。
02氯仿
氯仿是一種分子量較大的有機溶劑,其主要作用是加速有機相和水相的分層,形成兩相系統(tǒng)。RNA由于其親水性會留在上層水相中,而DNA和蛋白質則轉移到有機相或界面相。氯仿還可以抽提核酸溶液中少量的苯酚,減少苯酚對RNA的潛在損害。
04乙醇
乙醇的主要作用是去除沉淀中殘留的異丙醇和其他有機溶劑。此外,乙醇還有助于去除RNA表面吸附的少量雜質,以提高RNA的純度。
05DEPC水DEPC水是指經過焦碳酸二乙酯(DEPC)處理過的水,DEPC能與RNA酶的活性基團結合,使其變性失活。因此,DEPC水(無RNase水)在RNA提取過程中用于溶解RNA,防止RNA在溶解過程中被降解。
舉個例子:提取12孔板細胞RNA
1. 12孔板每孔加入700 μL的Trizol試劑(6孔板每孔加入1 mL,組織切取50 mg左右,加入1 mL的Trizol)后,于室溫裂解10 min,使核酸蛋白復合物完全分離。
2. 用槍吹打細胞并將其轉移至新的EP管中,每管加入140 μL的三氯甲烷(即加入Trizol體積1/5的三氯甲烷,劇烈震蕩15 s,室溫放置3 min)。
3. 12000 rpm,4 ℃,離心20 min,樣品會分成3層:紅色的有機相、中間層和上層無色的水相,RNA主要在水相中。
4. 小心轉移上層水相(300 μL)至新的EP管中,這個過程操作要格外小心,不要吸取到有機相,可以使用黃槍頭套著小槍頭進行吸取,分2次吸取。加入等量體積300 μL的異丙醇,顛倒混勻,室溫放置10 min,使RNA沉淀。
5. 12000 rpm,4 ℃,離心15 min,棄上清。
6. 加入1 mL 75%乙醇,8000 rpm,4 ℃,離心5 min,重復2次洗滌能夠提高RNA的純度。
7. 離心結束后,使用吸引器將乙醇吸取干凈;無吸引器的話可以將上清倒掉后,再離心1~2 min,使用黃槍頭套白槍頭的方法將上清棄去。
8. 室溫放置晾干RNA沉淀,一般2~5 min即可,具體時間看RNA沉淀的大小,切勿干燥過度,會降低RNA的溶解度。
9. 加入適量DEPC水(無RNase水)用槍頭吸打幾次使RNA充分溶解。
[小編提醒] rpm在論文寫作時應換算為“×g”的形式。
三、RNA質量的檢測
01
分光光度法
02
瓊脂糖凝膠電泳