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  • 半定量RT-PCR的实验原理和方法步骤

    文/ 发布于2017-11-20 浏览次数:9001

      RT-PCR将以RNA为模板的cDNA合成同PCR结合在一起,提供了一种分析基因表达的快速灵敏的方法。RT-PCR用于对表达信息进行检测或定量。另外,这项技术还可以用来检测基因表达差异或不必构建cDNA文库克隆cDNA。RT-PCR比其他包括Northern印迹、RNase保护分析、原位杂交及S1核酸酶分析在内的RNA分析技术,更灵敏,更易于操作。

      RT-PCR的模板可以为总RNA或poly(A)+选择性RNA。逆转录反应可以使用逆转录酶,以随机引物、oligo(dT)或基因特异性的引物(GSP)起始。RT-PCR可以一步法或两步法的形式进行。在两步法RT-PCR中,每一步都在最佳条件下进行。cDNA的合成首先在逆转录缓冲液中进行,然后取出1/10的反应产物进行PCR。在一步法RT-PCR中,逆转录和PCR在同时为逆转录和PCR优化的条件下,在一只管中顺次进行。

      实验步骤:

      Trizol法RNA提取步骤

      1、提取总RNA

      2、逆转录反应

      3、PCR反应

      以下实验步骤仅供参考:

      1 样品RNA的抽提

      ①取冻存已裂解的细胞,室温放置5分钟使其完全溶解。

      ②两相分离

      每1ml的TRIZOL试剂裂解的样品中加入0.2ml的氯仿,盖紧管盖。手动剧烈振荡管体15秒后,15到30℃孵育2到3分钟。4℃下12000rpm离心15分钟。离心后混合液体将分为下层的红色酚氯仿相,中间层以及无色水相上层。RNA全部被分配于水相中。水相上层的体积大约是匀浆时加入的TRIZOL试剂的60%。

      ③RNA沉淀

      将水相上层转移到一干净无RNA酶的离心管中。加等体积异丙醇混合以沉淀其中的RNA,混匀后15到30℃孵育10分钟后,于4℃下12000rpm

      离心10分钟。此时离心前不可见的RNA沉淀将在管底部和侧壁上形成胶状沉淀块。

      ④RNA清洗

      移去上清液,每1mlTRIZOL试剂裂解的样品中加入至少1ml的75%乙醇(75%乙醇用DEPCH2O配制),清洗RNA沉淀。混匀后,4℃下7000rpm离心5分钟。

      ⑤RNA干燥 小心吸去大部分乙醇溶液,使RNA沉淀在室温空气中干燥5-10分钟。

      ⑥溶解RNA沉淀

      溶解RNA时,先加入无RNA酶的水40μl用枪反复吹打几次,使其完全溶解,获得的RNA溶液保存于-80℃待用。

      2 RNA质量检测

      1)紫外吸收法测定

      先用稀释用的TE溶液将分光光度计调零。然后取少量RNA溶液用TE稀释(1:100)后,读取其在分光光度计260nm和280nm处的吸收值,测定RNA溶液

      浓度和纯度。

      ① 浓度测定

      A260下读值为1表示40 μg RNA/ml。样品RNA浓度(μg/ml)计算公式为:A260 ×稀释倍数× 40

      μg/ml。具体计算如下:

      RNA溶于40 μl DEPC水中,取5ul,1:100稀释至495μl的TE中,测得A260=0.21

      RNA 浓度=0.21 ×100 ×40 μg/ml=840 μg/ml 或 0.84 μg/μl

      取5ul用来测量以后,剩余样品RNA为35 μl,剩余RNA总量为:

      35 μl × 0.84 μg/μl=29.4 μg

      ②纯度检测

      RNA溶液的A260/A280的比值即为RNA纯度,比值范围1.8到2.1。

      2)变性琼脂糖凝胶电泳测定

      ①制胶

      1g琼脂糖溶于72ml水中,冷却至60℃,10 ml的10× MOPS电泳缓冲液和18 ml的37% 甲醛溶液(12.3

      M)。

      10×MOPS电泳缓冲液

      浓度    成分

      0.4M    MOPS,pH 7.0

      0.1M    乙酸钠

      0.01M    EDTA

      灌制凝胶板,预留加样孔至少可以加入25

      μl溶液。胶凝后取下梳子,将凝胶板放入电泳槽内,加足量的1×MOPS电泳缓冲液至覆盖胶面几个毫米。

      ②准备RNA样品

      取3μgRNA,加3倍体积的甲醛上样染液,加EB于甲醛上样染液中至终浓度为10μg/ml。加热至70℃孵育15分钟使样品变性。

      ③电泳

      上样前凝胶须预电泳5min,随后将样品加入上样孔。5–6V/cm电压下2h,电泳至溴酚兰指示剂进胶至少2–3cm。

      ④紫外透射光下观察并拍照

      28S和18S核糖体RNA的带非常亮而浓(其大小决定于用于抽提RNA的物种类型),上面一条带的密度大约是下面一条带的2倍。还有可能观察到一个更小稍微扩散的带,它由低分子量的RNA(tRNA和5S核糖体RNA)组成。在18S和28S核糖体带之间可以看到一片弥散的EB染色物质,可能是由mRNA和其它异型RNA组成。RNA制备过程中如果出现DNA污染,将会在28S核糖体RNA带的上面出现,即更高分子量的弥散迁移物质或者带,RNA的降解表现为核糖体RNA带的弥散。用数码照相机拍下电泳结果。

      3样品cDNA合成

      ①反应体系

      序号    反应物    剂量

      1    逆转录buffer    2μl

      2    上游引物    0.2μl

      3    下游引物    0.2μl

      4    dNTP    0.1μl

      5    逆转录酶MMLV    0.5μl

      6    DEPC水    5μl

      7    RNA模版    2μl

      8    总体积    10μl

      轻弹管底将溶液混合,6000rpm短暂离心。

      ②混合液在加入逆转录酶MMLV

      之前先70℃干浴3分钟,取出后立即冰水浴至管内外温度一致,然后加逆转录酶0.5μl,37℃水浴60分钟。

      ③取出后立即95℃干浴3分钟,得到逆转录终溶液即为cDNA溶液,保存于-80℃待用。

      4梯度稀释的标准品及待测样品的管家基因(β-actin)实时定量PCR

      ①β-actin阳性模板的标准梯度制备

      阳性模板的浓度为1011,反应前取3μl按10倍稀释(加水27μl并充分混匀)为1010,依次稀释至109、108、107、106、105、104,以备用。

      ②反应体系如下:

      标准品反应体系

      序号    反应物    剂量

      1     SYBR Green 1

      染料    10μl

      2    阳性模板上游引物F    0.5μl

      3    阳性模板下游引物R    0.5μl

      4    dNTP    0.5μl

      5    Taq酶    1μl

      6    阳性模板DNA    5μl

      7    ddH2O    32.5μl

      8    总体积    50μl

      轻弹管底将溶液混合,6000rpm短暂离心。

      管家基因反应体系:

      序号    反应物    剂量

      1    SYBR Green 1

      染料    10μl

      2    内参照上游引物F    0.5μl

      3    内参照下游引物R    0.5μl

      4    dNTP    0.5μl

      5    Taq酶    1μl

      6    待测样品cDNA    5μl

      7    ddH2O    32.5μl

      8    总体积    50μl

      轻弹管底将溶液混合,6000rpm短暂离心。

      ③制备好的阳性标准品和检测样本同时上机,反应条件为:93℃ 2分钟,然后93℃ 1分钟,55℃ 2分钟,共40个循环。

      5 制备用于绘制梯度稀释标准曲线的DNA模板

      ①针对每一需要测量的基因,选择一确定表达该基因的cDNA模板进行PCR反应。

      反应体系:

      序号    反应物    剂量

      1    10×

      PCR缓冲液    2.5 ul

      2    MgCl2

      溶液    1.5 ul

      3    上游引物F    0.5

      ul

      4    下游引物R    0.5

      ul

      5    dNTP混合液    3

      ul

      6    Taq聚合酶    1

      ul

      7    cDNA    1

      ul

      8    加水至总体积为    25ul

      轻弹管底将溶液混合,6000rpm短暂离心。

      35个PCR循环(94℃1分钟;55℃1分钟;72℃1分钟); 72oC延伸5分钟。

      ②PCR产物与 DNA Ladder在2%琼脂糖凝胶电泳,溴化乙锭染色,检测PCR产物是否为单一特异性扩增条带。

      ③将PCR产物进行10倍梯度稀释: 将PCR产物进行10倍梯度稀释:

      设定PCR产物浓度为1×1010,依次稀释至109、108、107、106、105、104几个浓度梯度。

      6 待测样品的待测基因实时定量PCR

      ①所有cDNA样品分别配置实时定量 PCR反应体系。

      体系配置如下:

      序号    反应物    剂量

      1    SYBR Green 1 染料

      10 ul

      2    上游引物    1ul

      3    下游引物    1ul

      4    dNTP

      1ul

      5    Taq聚合酶    2ul

      6    待测样品cDNA    5ul

      7    ddH2O

      30ul

      8    总体积    50

      ul

      轻弹管底将溶液混合,6000rpm短暂离心。

      ②将配制好的PCR反应溶液置于Realtime PCR仪上进行PCR扩增反应。反应条件为:93℃2分钟预变性,然后按93℃

      1分钟,55℃1分钟,72℃1分钟,共40做个循环,最后72℃7分钟延伸。

      7 实时定量PCR使用引物列表

      引物设计软件:Primer Premier

      5.0,并遵循以下原则:引物与模板的序列紧密互补;引物与引物之间避免形成稳定的二聚体或发夹结构;引物不在模板的非目的位点引发DNA聚合反应(即错配)。


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