核糖核酸(缩写为RNA,即Ribonucleic Acid),存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体。RNA由核糖核苷酸经磷酸二酯键缩合而成长链状分子。一个核糖核苷酸分子由磷酸,核糖和碱基构成。RNA的碱基主要有4种,即A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)、U(尿嘧啶),其中,U(尿嘧啶)取代了DNA中的T(胸腺嘧啶),核糖核酸在体内的作用主要是引导蛋白质的合成。因此提取 RNA 是许多生物学研究的重要步骤,下面我们就来总结下RNA提取中一些问题及难点。想了解更多的RNA介绍可参考文章《干货:一文读懂mRNA rRNA tRNA结构和功能》
举例 TRNsol 的溶液提取RNA是最广泛使用的方法,将总RNA与 DNA 和蛋白质分离。TRNsol 是一种酸性溶液,含有硫氰酸胍(GITC)、苯酚和氯仿。GITC 不可逆地使蛋白质和 RNase 变性。随后进行离心。在酸性条件下,总 RNA 保留在上层水相中,而大部分 DNA 和蛋白质保留在中间相或下层有机相中。然后通过用异丙醇沉淀回收总 RNA。RNase 酶可以通过加入吡咯碳酸二乙酯(DEPC) 来灭活。
除最常用的TRNsol 法,还有 硅胶柱提取法 和 磁珠提取法 。硅胶柱提取法利用硅胶柱的亲和性,将 RNA 从细胞中分离出来。首先,将细胞解并加入硅胶柱中,然后用盐酸和异丙醇洗涤 RNA,最后用乙醇洗涤和干燥 RNA。
磁珠提取法是一种快速、高效的 RNA 提取方法。该方法利用磁珠的亲和性,将 RNA 从细胞中分离出来。首先,将细胞裂解并加入磁珠中,然后用磁力将磁珠和 RNA 分离出来。最后用乙醇洗涤和干燥RNA。
RNA 提取是生物学研究中的重要步骤。以上介绍的几种 RNA 提取方法都有其优缺点,研究人员可以根据实验需要选择适合自己的方法。想了解RNA提取步骤可参考《收藏:RNA提取原理与详细步骤及常见问题》
在样品用液氮瞬间冻结之后,应该储存在-80°C,千万不能解冻。即使是置于含有胍盐的裂解液中作匀浆前的短暂解冻,也会导致RNA的降解和损失。瞬间冻结的组织应该首先在超低温条件下先研磨成粉,然后置于裂解液中进行匀浆。
RNAlocker 使样品储存更为便利。储存在 RNAlocker中的细胞或组织可在室温下稳定保存长达1个星期,在4°C可稳定保存长达1个月,或永久保存在-20°C。
一旦生物样本被收集后,其RNA开始变得相当不稳定。快速稳定RNA及保持RNA表达量是获得精确的基因表达分析数据的首要条件。此外,也需要防止由于样本处理引起的基因表达升高或下调的激活。
为了得到完整的、高品质RNA,在整个RNA制备过程中,当RNA离开强蛋白变性剂(如离液裂解液或酚)的保护时,避免引入新的RNase污染就非常关键。由于RNase几乎是无所不在,所以必须确保与纯化的RNA接触的每一样东西都是无RNase污染的。所有的表面,包括移液器、工作台、玻璃器皿和制胶设备,都必须用表面去污净化溶液如RNase喷雾清除剂 来处理过,去除各种溶液或者反应缓冲液中可能存在的RNase污染,可以用RNAsafe。必须保证一直使用无RNase的枪头、试管和溶液,手套也应经常更换。
1)用含离液(如胍盐)的细胞裂解液收获样品,并立即匀浆。
2)用液氮瞬间冻结样品。值得特别注意的是:组织块必须保证足够小,在浸入液氮的瞬间就能冻结,以确保瞬间令RNA酶失活。
3)立即将样品置于RNAlocker无液氮RNA样品储存液中。它是一种水相、无毒的收集试剂,能立即稳定并保护完整、未冻结的组织和细胞样品中的RNA。关键要点是组织样品切片一定要够薄(<0.5 cm),这样RNAlocker才能在RNase破坏RNA之前迅速渗入组织块中。
捷倍斯生物 GBCBIO 的 RNAlocker (R9106) 采用创新的液体RNAlater RNA 稳定试剂可迅速渗入组织,稳定和保护RNA的表达量。RNAlater技术迅速的保护作用确保了下游分析结果准确地反映了组织的基因表达谱。样本可长期保存,即使是多次反复冻融RNA也不会降解。利用RNeasy技术纯化储存在各种条件下的经RNAlater稳定后的样本,获得的RNA非常适合于各种下游应用,如Northern印迹杂交和RT-PCR

细胞或组织的彻底匀浆对RNA提取来说,是一个很关键的步骤,它能够防止RNA的损失和降解。匀浆的方法应根据细胞或组织的类型来选择。大部分培养的细胞可以置于细胞裂解液中,通过简单的涡旋震荡来匀浆;而动物组织、植物组织、酵母和细菌、真菌则常常需要更加剧烈的方法,通常用液氮研磨。比如说细菌(特别是革兰氏阳性菌)的细胞壁,就需要溶菌酶消化来实现彻底的细胞裂解和RNA的最大回收,酵母提取时加入破壁酶帮助破壁,再用 TRIsol(GBCBIO-R1106)或RNA Kit进行提取。
5. RNA提取少走弯路——不同材料如何选择最适RNA提取试剂
现有众多的RNA分离方法也许令人难以取舍。目前最简单也是最安全的方法是柱式分离,如捷倍斯生物 GBCBIO 的 Total RNA Kit (R4105) 因为操作简单,时间短,纯度高而受到大家的喜爱.
捷倍斯生物 GBCBIO Total RNA Kit (R4105) 采用了一种更加高效的裂解液(TRNsol),能够高效地裂解组织,可以处理不同来源的样本,尤其是脂类特别丰富的组织,同时,该试剂盒也适合于从植物组织中提取RNA。因为,该试剂盒兼有硅胶膜的特异吸附核酸以及裂解液(TRNsol)高效除去蛋白质、基因组等杂质的优点,使得有更广的应用范围。纯化的RNA可用于RT-PCR、核酸保护和体内转译等;相对非柱式分离(如TRNsol),去除蛋白及其他杂质干净,提高了纯度,对于细胞、组织、一般植物均非常适合。

植物RNA的提取比较难抉择,植物RNA提取受酚、多糖、蛋白杂质、次生代谢物含量的影响,一般用TRNsol提取纯度不高,而且很多植物用TRNsol提取不出来。
这时候可以选择多糖多酚植物总RNA提取试剂盒(水仙、辣椒、胡萝卜、玉米、百合、小麦、西红柿、花菜、油菜等)和通用植物RNA提取试剂盒(适合绝大多数植物提取,包括:各种中草药、植物种子、苹果、葡萄、草莓、香蕉、龙眼、荔枝、草坪植物、松树、杉树、白桦、紫松果、彩叶草、一品红、夹竹桃、垂叶榕、紫罗兰、月季、天竺蓝、牵牛花等);捷倍斯生物 GBCBIO 的 Plant RNA Kit(R5105)可以快速简便地从广泛的植物中提取到高质量的细胞 总RNA。最多100mg 湿的组织可以在1小时内处理完毕。可以有效的去除组织裂解物种的多糖, 酚类,以及酶抑制物。可以同时进行多个样品的处理。

非常值得一提的是血液(包括血清、血浆、脑脊液、各种拭子或其他液体含量高的样本)RNA的提取用TRNsol和红细胞裂解的方法效果都不好,因为红细胞裂解液不含有RNA酶的抑制成分,这个过程RNA很容易降解,推荐使用捷倍斯生物 GBCBIO 的 Blood RNA Kit(R2105)血液RNA试剂盒。
Blood RNA Kit 采用胍盐与硅胶柱结合法,能够快速有效地从血液中提取高质量的RNA。血液加入红细胞裂解液裂解红细胞,收集白细胞,在RNA抑制酶环境下裂解白细胞,使RNA释放 出来后可以稳定的吸附在离心柱上,经过四步快速洗涤去除各种盐分和杂质,最后将RNA溶解 于DEPC水中从离心柱上洗脱下来。

纯化得到的RNA可能需要通过沉淀来浓缩,以满足一些下游应用的需要。醋酸铵(NH4OAc) 沉淀(加0.1体积的5M 醋酸铵、2-2.5体积的无水乙醇,-20°C放置25分钟以上)可以很好地回收RNA。如果需要定量回收低浓度的RNA(ng/ml),可以采用共沉淀(如linear acrylamide糖原glycogen,、酵母yeast RNA )的方法。核酸助沉剂是linear acrylamide,当RNA用于RT-PCR分析时,线性的丙烯酰胺和DNase处理的糖原都可以作为理想的共沉淀剂,因为它们都不含DNA污染,糖原含量高会抑制PCR反应,应注意控制浓度,核酸助沉剂对PCR无影响,成为病毒核酸提取的首选。酵母RNA和未处理的糖原会给样品带来核酸污染,有可能影响RT-PCR的结果。沉淀后,注意避免RNA沉淀过分干燥,因为这可能导致很难重新溶解。
如果只是短期储存,重悬的RNA应放置于-20°C;如果是长期储存的话,就应该放置于-80°C。储存RNA时,可以加入少量的RNA酶抑制剂,避免RNA的降解,RNA可以直接做下游实验。如果要长期保存RNA,可以加入 RNAlocker (R9106) 。推荐将RNA溶液分装在几支管中。这会避免反复冻融损伤RNA,并预防偶然的RNase污染。
RNA提取试剂推荐
| 样品类型 |
推荐试剂(品牌+货号) |
| 通用 |
RNAlocker RNA Stabilization Reagent (GBCBIO-R9106) |
TRNsol/TRNsol(GBCBIO-R1106) TRNsol LS Reagent(GBCBIO-R1606) |
| 哺乳动物组织 |
Tissue RNA Kit(GBCBIO-R3105) FFPE RNA Kit(GBCBIO-R7105) miRNA Isolation Kit(GBCBIO-R8015) |
| Blood RNA Kit(GBCBIO-R2015) |
| Stool RNA Kit(GBCBIO-D1305) |
| Total RNA Kit(GBCBIO-R4105) |
| 植物 |
Plant RNA Kit(GBCBIO-R5105) Plant RNAplus(溶液法)(GBCBIO-R1605)
|
| 真菌 |
Fungal RNA Kit(GBCBIO-D6105) |
| 细菌 |
Bacterial RNA Kit(GBCBIO-R1405) |
其他
|
MagIso Virus DNA/RNA Isolation Kit(GBCBIO-M6105) |
| Water RNA Ki(GBCBIO-R1805) |
参考文献
科研星球《RNA提取少走弯路——新手必读》
https://www.51xxziyuan.com/53/9862.html
捷倍斯生物官网 http://www.genebase.cn/
品牌优势
GBCBIO
--自主品牌--物美价廉--
服务优质
广州捷倍斯生物科技有限公司(GBCBIO Technologies)专注于生物试剂与诊断原料的研发、生产与销售,致力于提高国产生物试剂的竞争力。自主品牌----GBCBIO®牌核酸纯化试剂盒、ECL发光液、蛋白定量试剂盒与高端的表面活性剂等已为广大的科研与工业用户所使用,产品达到同类进口品牌的品质,具有物美价廉的特点!
捷倍斯生物可以提供专业和完善的核酸分离纯化解决方案,有硅胶柱法、磁珠法与溶液直接法的核酸纯化产品,在二代测序的样品前处理方面有着专业的技术与积累,有完善的针对唾液、血液与血浆等样品的保存、运输与高通量核酸纯化等整套的解决方案。 在诊断试剂原料方面,捷倍斯生物可以提供生物染色剂、高端的表面活性剂、显色底物、生物缓冲剂以及酶制剂与其稳定剂等系列产品。
视质量如生命的我们,以“做值得交往的人,做值得信赖的产品”为信念,期望通过我们努力的能够为您提供优质的产品与贴心的服
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