RNA极易被环境中广泛存在的RNase(RNA酶)降解,细胞RNA提取对环境、样本、试剂配比、操作手法都有严格要求,稍有疏忽就会出现RNA降解、DNA蛋白污染等问题,直接影响后续反转录、qPCR、测序等下游实验结果。下面我们将从实验前期准备、细胞样本处理、裂解操作、核酸吸附结合、洗涤纯化、洗脱收集、试剂储存与安全防护几个方面梳理关键操作注意要点,为大家提供一些参考。
一、实验前期环境与耗材准备
RNA提取最大的风险来自RNase污染,RNase耐高温、不易失活,皮肤、台面、移液枪、普通耗材均会携带,实验全程必须做好防污染操作。
1、超净台提前通风消杀;操作人员佩戴口罩、实验手套,禁止徒手触碰离心管、枪头管口。
2、全部耗材选用无RNase的离心管、滤芯枪头;移液器尽量做到RNA实验专用,避免与DNA、蛋白实验混用。
3、试剂盒配套裂解液、洗涤液等试剂,开封后避免长时间敞口暴露,防止引入外源RNase。
4、离心机提前预冷至4℃,RNA提取关键离心步骤建议低温运行,降低RNA降解风险。
二、细胞样本处理要点
样本处理是获得完整RNA的基础。
贴壁细胞:使用胰酶充分消化收集细胞,离心弃去培养基上清,收集细胞沉淀;不要过度消化,过度消化会损伤细胞膜,造成核酸释放后被胞内核酸酶降解。用无菌PBS洗涤细胞沉淀1-2次,去除残留血清、培养基杂质。
悬浮细胞:直接离心收集细胞沉淀,弃上清,PBS重悬洗涤,再次离心去除洗涤液。
注意:细胞沉淀不要过量,超出试剂盒最大上样量,会裂解不充分;样本量过低,RNA总产出会偏低。
三、细胞裂解操作要点
裂解的核心是快速破碎细胞,同时灭活内源RNase,抑制核酸降解。
1、按照试剂盒说明书比例添加裂解试剂,裂解液体积不可随意缩减,裂解液不足会造成RNase灭活不彻底,RNA发生降解。
2、加入裂解液后充分吹打混匀,保证细胞完全裂解,肉眼观察无明显细胞团块;不要剧烈长时间涡旋,避免RNA分子断裂。普通细胞样本常规裂解液即可满足需求;如果样本杂质多、细胞结构难破碎,应当选用裂解能力更强的商品化裂解试剂如BIOG、Qiagen的高效裂解液,保障细胞充分裂解。
四、核酸吸附操作要点
柱提法RNA提取,RNA与膜吸附效果直接决定回收率与纯度,需要严格按照说明书配比添加助沉试剂(异丙醇或无水乙醇)。
吸附前按比例加入异丙醇或无水乙醇,体积配比不可随意更改。醇类添加量不足,RNA无法有效结合吸附膜,会出现大量核酸流失,提取得率显著偏低;醇类添加过量,蛋白、盐类杂质会发生非特异性吸附,导致RNA纯度变差,OD260/280比值异常。
此外,吸附柱中吸附膜的特性也十分关键,其吸附能力越强,得到的RNA产量就越高。市面上的提取试剂盒一般使用的是普通国产吸附膜,膜较厚,但对核酸的吸附能力并不显著。想要追求更高的提取得率,可以使用像BIOG品牌这类采用进口材料研发的化学修饰离子膜,膜的厚度比国产膜更薄,但对RNA的吸附更强,尤其是对于一些珍稀样本的核酸提取这点十分重要。
五、洗涤纯化操作要点
洗涤目的去除蛋白、盐离子、残留有机溶剂、基因组DNA杂质,该步骤操作不到位会造成下游酶促反应抑制。
洗涤缓冲液注意确认已经补加无水乙醇,未添加乙醇直接使用洗涤液,会造成RNA从膜上脱落,样本直接损失。即便完成洗涤,吸附柱内也会残留少量洗涤液成分,如果乙醇、盐类残留带入最终RNA产物,会强烈抑制PCR等酶促反应,因此洗涤结束后,需要充分空甩离心,挥发除去柱膜上残留的有机溶剂。优先选择去污组分完善的洗涤液,可以更高效去除细胞来源的各类杂质。
六、RNA洗脱收集操作要点
洗脱条件决定RNA实际产出,洗脱液、温度、体积均会影响洗脱效率。
1、将洗脱液滴加至吸附柱膜正中央,不要滴到柱管壁;可将洗脱液预热至55‑60℃,静置2‑5分钟再离心,有助于提升RNA洗脱产量。
2、洗脱体积不宜过小,一般不低于30μL,体积太小无法充分浸润膜,RNA洗脱不完全;洗脱体积过大,RNA总核酸量不变,但浓度被稀释。
3、洗脱得到的RNA样本冰上放置,短期使用置于‑20℃,长期保存分装后‑80℃储存,避免反复冻融。
总而言之细胞RNA提取,防RNase污染贯穿全部流程;样本量适配试剂盒上限、裂解充分、醇类配比准确、彻底去除乙醇残留,这四点是拿到完整高纯度RNA的关键。提取完成后,可通过检测纯度与浓度,琼脂糖凝胶电泳评估RNA完整性,保证样本满足反转录、qPCR、RNA测序等下游实验。
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