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增加RT-PCR靈敏度的方法

本文由 上海索寶生物科技有限公司 整理匯編

2024-09-29 07:29 2240閱讀次數(shù)

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增加RT-PCR靈敏度的方法RT--PCR增加RT-PCR靈敏度的方法(一)分離高質(zhì)量RNA成功的cDNA合成來自高質(zhì)量的RNA。高質(zhì)量的RNA至少應(yīng)保證全長并且不含逆轉(zhuǎn)錄酶的YZ劑,如EDTA或SDS。RNA的質(zhì)量決定了你能夠轉(zhuǎn)錄到cDNA上的序列信息量的Zda值。一般的RNA純化方法是使用異硫氰酸胍/酸性酚的一步法。Trizol試劑法將一步法加以提高,可以從多種組織和細(xì)胞中提取高質(zhì)量的非降解RNA。Trizol試劑法可以從Z少100個(gè)細(xì)胞或1mg組織中提取RNA。一般不必使用oligo(dT)選擇性分離poly(A)+RNA。不管起始模板是總RNA還是poly(A)+RNA,都可以檢測到擴(kuò)增結(jié)果。另外,分離poly(A)+RNA會導(dǎo)致樣品間mRNA豐度的波動變化,從而使信息的檢出和定量產(chǎn)生偏差。然而,當(dāng)分析稀有mRNA時(shí),poly(A)+RNA會增加檢測的靈敏度。為了防止痕量RNase的污染,從富含RNase的樣品(如胰臟)中分離到的RNA需要貯存在甲醛中以保存高質(zhì)量的RNA,對于長期貯存更是如此。從大鼠肝臟中提取的RNA,在水中貯存一個(gè)星期就基本降解了,而從大鼠中提取的RNA,在水中保存3年仍保持穩(wěn)定。另外,長度大于4kb的轉(zhuǎn)錄本對于痕量RNase的降解比小轉(zhuǎn)錄本更敏感。為了增加貯存RNA樣品的穩(wěn)定性,可以將RNA溶解在去離子的甲酰胺中,存于-70℃。用于保存RNA的甲酰胺一定不能含有降解RNA的雜物。來源于胰臟的RNA至少可以在甲酰胺中保存一年。當(dāng)準(zhǔn)備使用RNA時(shí),可以使用下列方法沉淀RNA:加入NaCl至0.及4倍體積的乙醇,室溫放置3-5分鐘,10,000×g離心5分鐘。在逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)中經(jīng)常加入RNaseYZ劑以增加cDNA合成的長度和產(chǎn)量。RNaseYZ劑要在**鏈合成反應(yīng)中,在緩沖液和還原劑(如DTT)存在的條件下加入,因?yàn)閏DNA合成前的過程會使YZ劑變性,從而釋放結(jié)合的可以降解RNA的RNase。蛋白RNaseYZ劑僅防止RNaseA,B,C對RNA的降解,并不能防止皮膚上的RNase,因此盡管使用了這些YZ劑,也要小心不要從手指上引入RNase。2M(二)使用無RNaseH活性(RNaseH-)的逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶催化RNA轉(zhuǎn)化成cDNA。不管是M-MLV還是AMV,在本身的聚合酶活性之外,都具有內(nèi)源RNaseH活性。RNaseH活性同聚合酶活性相互競爭RNA模板與DNA引物或cDNA延伸鏈間形成的雜合鏈,并降解RNA:DNA復(fù)合物中的RNA鏈。被RNaseH活性所降解的RNA模板不能再作為合成cDNA的有效底物,降低了cDNA合成的產(chǎn)量和長度。因此消除或大大降低逆轉(zhuǎn)錄酶的RNaseH活性將會大有裨益。SuperScriptⅡ逆轉(zhuǎn)錄酶,RNaseH-的MMLV逆轉(zhuǎn)錄酶及ThermoScript逆轉(zhuǎn)錄酶,RNaseH-的AMV,比MMLV和AMV得到更多量和更多全長的cDNA。RT-PCR靈敏度會受cDNA合成量的影響。ThermoScript比AMV的靈敏性強(qiáng)得多。RT-PCR產(chǎn)物的大小受限于逆轉(zhuǎn)錄酶合成cDNA的能力,尤其是克隆較大的cDNA時(shí)。同MMLV相比,SuperScripⅡ顯著提高了長RT-PCR產(chǎn)物的產(chǎn)量。RNaseH-的逆轉(zhuǎn)錄酶同時(shí)增加了熱穩(wěn)定性,所以反應(yīng)可以在高于正常的37-42℃的溫度下進(jìn)行。在建議的合成條件下,使用oligo(dT)引物和10μCi的[α-P]dCTP。**鏈的總產(chǎn)量使用TCA沉淀法計(jì)算。全長cDNA使用在堿性瓊脂糖膠上將大小分類的條帶切除并計(jì)數(shù)的方法分析。(三)提高逆轉(zhuǎn)錄保溫溫度較高的保溫溫度有助于RNA二級結(jié)構(gòu)的打開,增加了反應(yīng)的產(chǎn)量。對于多數(shù)RNA模板,在沒有緩沖液或鹽的條件下,將RNA和引物在65℃保溫,然后迅速置于冰上冷卻,可以消除大多數(shù)二級結(jié)構(gòu),從而使引物可以結(jié)合。然而某些模板仍然會存在二級結(jié)構(gòu),即使熱變性后也是如此。對這些困難模板的擴(kuò)增可以使用ThermoScript逆轉(zhuǎn)錄酶,并將逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)置于較高溫度下進(jìn)行以改善擴(kuò)增。較高的保溫溫度也可以增加特異性,尤其是當(dāng)使用基因特異性引物(GSP)進(jìn)行cDNA合成時(shí)。如果使用GSP,確保引物的Tm值與預(yù)計(jì)的保溫溫度相同。不要在高于60℃時(shí)使用oligo(dT)和隨機(jī)引物。隨機(jī)引物需要在增加到60℃前在25℃保溫10分鐘。除了使用較高的逆轉(zhuǎn)錄溫度外,還可以通過直接將RNA/引物混合物從65℃變性溫度轉(zhuǎn)到逆轉(zhuǎn)錄保溫溫度,并加入預(yù)熱的2×的反應(yīng)混合物提高特異性(cDNA熱啟動合成)。這種方法有助于防止較低溫度時(shí)所發(fā)生的分子間堿基配對。使用PCR儀可以簡化RT-PCR所需的多種溫度切換。Tth熱穩(wěn)定聚合酶在Mg2+存在條件下作為DNA聚合酶,在Mn2+存在條件下作為RNA聚合酶。它可以在Z高65℃條件下保溫。然而,PCR過程中Mn2+的存在會降低忠實(shí)性,這使得Tth聚合酶不太適合用于高極ng確度的擴(kuò)增,如cDNA的克隆。另外,Tth的逆轉(zhuǎn)錄效率較低,這會降低靈敏度,而且,既然單個(gè)酶就可以進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄和PCR,那么沒有逆轉(zhuǎn)錄的對照反應(yīng)就不能用來將cDNA的擴(kuò)增產(chǎn)物同污染的基因組DNA的擴(kuò)增產(chǎn)物區(qū)分開來。(四)促進(jìn)逆轉(zhuǎn)錄的添加劑包括甘油和DMSO在內(nèi)的添加劑加到**鏈合成反應(yīng)中,可以減低核酸雙鏈的穩(wěn)定并解開RNA二級結(jié)構(gòu),Z多可以加入20%的甘油或10%的DMSO而不影響SuperScriptⅡ或MMLV的活性。AMV也可以耐受Z多20%的甘油而不降低活性。為了在SuperScriptⅡ逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)中Zda限度提高RT-PCR的靈敏度,可以加入10%的甘油并在45℃保溫。如果1/10的逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)產(chǎn)物加入到PCR中,那甘油在擴(kuò)增反應(yīng)中的濃度為0.%,這不足以YZPCR。4(五)RNaseH處理在PCR之前使用RNaseH處理cDNA合成反應(yīng)可以提高靈敏度。對于某些模板,據(jù)認(rèn)為cDNA合成反應(yīng)中的RNA會阻止擴(kuò)增產(chǎn)物的結(jié)合,在這種情況下,RNaseH處理可以增加靈敏度。一般當(dāng)擴(kuò)增較長的全長cDNA目標(biāo)模板時(shí),RNaseH處理是必需的,比如低拷貝的tuberousscherosisⅡ(圖7)。對這種困難模板,RNaseH的處理加強(qiáng)了SuperScriptⅡ或AMV合成的cDNA所產(chǎn)生的信號。對于多數(shù)RT-PCR反應(yīng),RNaseH處理是可選的,因?yàn)?5℃保溫的PCR變性步驟一般會將RNA:DNA復(fù)合物中的RNA水解掉。(六)小量RNA檢測方法的提高當(dāng)僅有小量RNA時(shí),RT-PCR尤其具有挑戰(zhàn)性。在RNA分離過程中加入的作為載體的糖元有助于增加小量樣品的產(chǎn)量??梢栽诩尤隩rizol的同時(shí)加入無RNase的糖元。糖元是水溶性的,可以同RNA保持在水相中以輔助隨后的沉淀。對于小于50mg的組織或106個(gè)培養(yǎng)細(xì)胞的樣品,無RNase糖元的建議濃度為250μg/ml。在使用SuperScriptⅡ的逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)中加入乙?;疊SA可以增加靈敏度,而且對于小量RNA,減少SuperScriptⅡ的量并加入40單位的RnaseOut核酸酶YZ劑可以提高檢測的水平。如果在RNA分離過程中使用了糖元,仍然建議在使用SuperScriptⅡ進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)時(shí)加入BSA或RNaseYZ劑。(七)一步法同兩步法RT-PCR的比較兩步法RT-PCR比較常見,在使用一個(gè)樣品檢測多個(gè)mRNA時(shí)比較有用。然而一步法RT-PCR具有其他優(yōu)點(diǎn)。一步法RT-PCR在處理大量樣品時(shí)易于操作,有助于減少殘余污染,因?yàn)樵赾DNA合成和擴(kuò)增之間不需要打開管蓋。一步法可以得到更高的靈敏度,Zdi可以達(dá)到0.總RNA,這是因?yàn)檎麄€(gè)cDNA樣品都被擴(kuò)增。對于成功的一步法RT-PCR,一般使用反義的基因特異性引物起始cDNA合成1pg

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