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        生物知識

        [轉(zhuǎn)載]MIRNA(microRNA)檢測實驗流程(加polyA法)(

        作者:admin 來源:本站 發(fā)布時間: 2013-06-17 22:48  瀏覽次數(shù):
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        LONZA 龍沙 細(xì)胞 培養(yǎng)基

        1、治療級無血清間質(zhì)干細(xì)胞培養(yǎng)基

        2、X-VIVO 限定化學(xué)成分無血清造血細(xì)胞培養(yǎng)基

        3ProCHO4 無蛋白CHO培養(yǎng)基

        4UltraDOMA無血清雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)基

        5UltraCHO無血清CHO細(xì)胞培養(yǎng)基

        6UltraCULTURE 無血清培養(yǎng)基

        7UltraDOMA-PF無蛋白雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)基

        8Insect-XPRESS無蛋白昆蟲細(xì)胞培養(yǎng)基

        9UltraMEM 低血清培養(yǎng)基

        10UltraMDCK 限定化學(xué)成分無血清腎細(xì)胞培養(yǎng)基

        11Pro293限定化學(xué)成分無血清培養(yǎng)基

        12ProFreeze-CDM, NAO, 限定化學(xué)成分凍存培養(yǎng)基(2×)

        13PowerCHO限定化學(xué)成分無血清CHO培養(yǎng)基

        14ProNS0限定化學(xué)成分無蛋白質(zhì)培養(yǎng)基

        15HL-1限定化學(xué)成分無血清培養(yǎng)基

        16PC-1限定化學(xué)成分無血清培養(yǎng)基

        17Lymphochrome 培養(yǎng)基

        18ProPer1限定化學(xué)成分無血清培養(yǎng)基

        19ProDoma無血清雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)基

        20ProVero 1無血清培養(yǎng)基

        21Cytogenetics Media細(xì)胞遺傳學(xué)培養(yǎng)基

        22PERMEXCIS(TM) 病毒生產(chǎn)培養(yǎng)基(一種PER.C6培養(yǎng)基)

         

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        2013 LONZA特殊無血清培養(yǎng)基
         

         

         

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        一:概述

        microRNA(miRNA)是一類有大約22個核苷酸組成的非編碼小分子RNA,其廣泛存在于真核生物中。miRNA在個體發(fā)育的不同時期及不同組織中有不同的表達(dá)模式,都表明了其在發(fā)育和分化中起有重大的調(diào)控作用。迄今為此,對miRNA的檢測方法主要有Northern Blot 等基于分子雜交的方法,這些方法敏感度低、耗時長、RNA的用量較大。miRNA qPCR Detection Kit采用了國際上公認(rèn)的核酸檢測標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)――Real-Time PCR技術(shù)來對miRNA進(jìn)行檢測,其具有快速、特異性強(qiáng)、靈敏度高等優(yōu)點。


        以下主要是以miRNA qPCR Detection Kit來對miRNA進(jìn)行檢測的實驗操作流程:

        二:背景資料

        檢測人腦組織中miRNA的表達(dá)。所選的miRNA及其擴(kuò)增長度信息如下:

          Primer ID Mature_Acc Mature_ID PCR_SIZE
        1 hsmq-0031_01 MIMAT0000069 has-miR-16 75
        2 hsmq-0032_01 MIMAT0000422 hsa-miR-124 73
        3 hsmq-0033_01 MIMAT0000443 hsa-miR-125a-5p 77
        4 hsmq-0034_01 MIMAT0000423 hsa-miR-125b 75
        5 hsmq-0035_01 MIMAT0000429 hsa-miR-137 76
        6 hsmq-0036_01 MIMAT0000250 hsa-miR-139-5p 75
        7 hsmq-0037_01 MIMAT0000437 hsa-miR-145 76
        8 hsmq-0038_01 MIMAT0000450 hsa-miR-149 76
        9 hsmq-0039_01 MIMAT0000439 hsa-miR-153 75
        10 hsmq-0040_01 MIMAT0000452 hsa-miR-154 75
        11 hsmq-0041_01 MIMAT0000259 hsa-miR-182 77
        12 hsmq-0042_01 MIMAT0000261 hsa-miR-183 75
        13 hsmq-0043_01 MIMAT0000458 hsa-miR-190 75
        14 hsmq-0044_01 MIMAT0000276 hsa-miR-219-5p 74
        15 hsmq-0045_01 MIMAT0000077 hsa-miR-22 75
        16 hsmq-0046_01 MIMAT0000082 hsa-miR-26a 75
        17 hsmq-0047_01 MIMAT0000100 hsa-miR-29b 76
        18 hsmq-0048_01 MIMAT0000244 hsa-miR-30c 76
        19 hsmq-0049_01 MIMAT0000441 hsa-miR-9 76
        20 hsmq-0050_01 MIMAT0000689 hsa-miR-99b 75
        21 hsnRNA-U6_01 M14486 hsnRNA-U6 81

         

        三:實驗內(nèi)容

        RNA抽提、RNA 加“PolyA”處理、RNA反轉(zhuǎn)錄、定量PCR檢測及其數(shù)據(jù)分析。

        四:實驗主要儀器和試劑

        主要實驗儀器:冷凍離心機(jī)、常規(guī)PCR儀、分光光度計、電泳系統(tǒng) iQ5 Real Time PCR Detection System。

        主要實驗試劑:TRIzol(Invitrogen)、RNA級氯仿、冷凍異丙醇及冷凍的75%乙醇、DEPC滅菌水、液氮、10×Mops、甲醛、10×RNA電泳緩沖液、miRNA qPCR Detection Kit。

        五:實驗操作

        前期準(zhǔn)備:為避免RNase 對RNA的降解及其提高實驗的精確性,在實驗前請準(zhǔn)備好用DEPC處理過的離心管及其移液槍頭,同時實驗操作時,需戴口罩及其一次性手套。所有實驗操作盡可能在冰上進(jìn)行Total RNA抽提。

        1、樣品處理:取50mg~200mg樣品直接在液氮中研磨至粉末,再轉(zhuǎn)移一定量至含1mLTRIzol的離心管中,反復(fù)振蕩裂解組織細(xì)胞。(Note:如為貼壁細(xì)胞,去培養(yǎng)基后可直接加入TRIzol(5~10×107細(xì)胞數(shù)加約為1mLTRIzol),反復(fù)吹打裂解細(xì)胞,再收集TRIzol至離心管中;如為懸浮細(xì)胞,離心收集懸浮細(xì)胞,加入TRIzol(5~10×107細(xì)胞數(shù)加約為1mLTRIzol)反復(fù)吹打裂解細(xì)胞)。

        2、相分離:室溫放置上述樣品液10min左右后,每1mLTRIzol 中加入氯仿為200μL,蓋上蓋子,劇烈振蕩約1min,室溫靜置5min,然后12000g 冷凍離心15min(4℃),小心取出樣品,通過觀察可以發(fā)現(xiàn)樣品分三層,其中最上層含有RNA樣品。

        3、RNA沉淀:小心吸取上清液約450μL(每1mLTRIzol 的吸取量)至含有600μL冷凍異丙醇的新離心管中,混勻,12000g 冷凍離心10min(4℃)。

        4、RNA洗滌:去上清,加入500μL 冷凍的75%乙醇,彈起沉淀后 12000g 冷凍離心5min(4℃),去上清,再稍離,吸去上清液。

        5、RNA溶解:風(fēng)干約5~10min(注意不能風(fēng)太干,只需要沉淀泛白即可),加入DEPC水約30μL。貼上標(biāo)簽后-80℃保存。

        6、RNA濃度測定:吸取1μL 抽提的RNA 用DEPC水稀釋10倍后,在分光光度計Nanodrop上測定RNA濃度,以DEPC水做空白對照,同時記錄RNA濃度及其OD260/OD280。Note:如為常規(guī)的分光光度計,注意比色杯測定時的最少所需體積量,取一定量的RNA,用DEPC水稀釋約100倍左右,同時在紫外條件下測定OD260和OD280,再按照公式計算RNA濃度=40ng/μL×OD260×稀釋倍數(shù))。

        7、RNA電泳檢測:
        7.1 變性膠制備:
        取1.2g Agarose + 75mL去離子水煮沸,冷卻至70℃左右加入10mL10×Mops和15mL甲醛及EB。倒膠至寬口梳子的膠板上,蓋上蓋子。

        7.2 電泳緩沖液配制(1×Mops):取50mL10×Mops ,用去離子水稀釋至500mL,倒入電泳槽中。

        7.3 RNA樣品處理:取RNA樣品約3μL,最后補(bǔ)充DEPC水至15μL,65℃變性10min后立即冷卻,加入2μL 10×RNA loading buffer 即可電泳。

        7.4 RNA電泳:先把RNA膠放入電泳槽中,100V作用電泳約5min,再在點樣孔中點入處理過的RNA樣品,100V左右電泳至溴酚藍(lán)至膠的1/3處,取膠拍照。

        8、RNA抽提結(jié)果:
        8.1. RNA電泳圖(取3ul RNA 樣品):

        8.2 RNA電泳的各泳道所對應(yīng)的樣品及其樣品濃度OD 260/OD280。

        RNA來源 RNA濃度(ng/ul ) OD 260/OD280
        人腦組織 3470 1.9

        9、miRNA 3’端進(jìn)行加“Poly A”處理

        • 融解加“PolyA”反應(yīng)所需的試劑,上下輕微顛倒混勻,短暫離心后放置冰上待用。
        • PolyA Reaction 反應(yīng)液的配制

        在冰上的預(yù)冷RNase free 的反應(yīng)管內(nèi)加入以下試劑至總體積20μL

        試劑組分 體積 終濃度
        Total RNA 2μg
        2.5U/μLPolyA Polymerase 1μL 2.5U
        10×PolyA Polymerase Buffer 2μL
        10×rATP Solution 2μL
        ddH2O(RNase/DNase free) 補(bǔ)至20μL
        在反應(yīng)中使用的total RNA必須含有小分子RNA。
        Total RNA使用量可在100ng~10μg之間調(diào)整,如使用純化的小分子RNA,其使用量可在10ng~1μg之間調(diào)整。

        10、PolyA反應(yīng):

        混勻配制的反應(yīng)mix,短暫離心后在37℃反應(yīng)15min。所得的反應(yīng)液可以直接進(jìn)行下游實驗,也可以放置-20℃短暫保存,如需長期保存建議存放于-80℃。

        11、Poly A化的RNA進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄反應(yīng):

        融解反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)所需的試劑,上下輕微顛倒混勻,短暫離心后放置冰上待用。RNA-Primer Mix 的配制反應(yīng):
        在冰上預(yù)冷的RNase free 的反應(yīng)管內(nèi)加入以下試劑至總體積13μL

        試劑組分 體積 終濃度
        PolyA反應(yīng)液 2μL  
        25×Oligo dT Adaptor 1μL
        ddH2O(RNase/DNasfree) 10μL  
        Final Volume 13μL  
        混勻RNA-Primer Mix,短暫離心,直接65℃變性10min后立即放置冰上至少2min。
        配制反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)液:
        在RNA-Primer Mix反應(yīng)管內(nèi)加入以下試劑至總體積25μL。
        試劑組分 體積 終濃度
        RNA-Primer Mix 13μL
        5×RT Reaction Buffer 5μL
        25mM dNTP 1μL 1mM
        25U/μL RNase Inhibitor 1μL 25U
        200U/μL M-MLV RTase (RNase H free) 1μL 200U
        ddH2O(RNase/DNase free) 4μL
        Final Volume 25μL

        反轉(zhuǎn)錄反應(yīng):
        混勻配制的反應(yīng)mix,短暫離心后在42℃反應(yīng)60min, 再進(jìn)行85℃ 5min滅活處理。 所得的單鏈cDNA 放置于-20℃保存。

        12、qPCR 檢測miRNA.

        miRNA檢測引物設(shè)計:miRNA qPCR Detection Kit 中已提供有miRNA檢測的Reverse 通用引物:“Universal adaptor PCR Primer”,F(xiàn)orward 檢測引物需客戶參考miRNA序列自行設(shè)計或直接從我公司定購以驗證的引物。因為miRNA序列長度一般都在18~24nt之間,所以其檢測的 Forward 檢測引物一般都直接選用其miRNA序列或為增加其檢測的特異性而特殊設(shè)計的序列:如有的miRNA GC含量偏高或引物易形成引物二聚體,其引物可為miRNA 3’端去除幾個堿基后整理的序列。

        miRNA qPCR Forward Primer 設(shè)計舉例(以小鼠mmu-miR-125b-5p為例):
        在miRNA Database中查找檢測的miRNA序列,如下圖所示:
        miRNA Database:
        http://microrna.sanger.ac.uk/sequences/search.shtmL

        則其Forward 檢測引物可為:

        miRNA sequence ucccugagacccuaacuuguga
        Primer sequence tccctgagaccctaacttgtga (Tm:58.8)

        融解2×qPCR mix(如有必要,融解50×ROX Reference Dye)上下輕微顛倒混勻,短暫離心后放置冰上待用。冰上進(jìn)行qPCR反應(yīng)液的配制(所有miRNA進(jìn)行復(fù)孔測試,同時進(jìn)行單孔NTC(No template control)測試)

        試劑組分 體積 終濃度
        2×qPCR Mix 10μL
        qPCR Forward Primer(2μM) 2μL 0.2μM
        Universal Adaptor PCR (2μM) 2μL 0.2μM
        1st strand cDNA(diluted 1:5) 2μL
        ddH2O 4μL
        Final Volume 20μL
        1)2×qPCR Mix設(shè)定為總反應(yīng)體積的一半,其它組分請按最適比例進(jìn)行調(diào)整。如需變更總反應(yīng)體積,請保持最適條件下各組分的比例。
        2)Rox Reference Dye使用在需要用Rox 校正的Real-Time PCR儀,如ABI的定量PCR儀。
        3)引物終濃度可在0.2μM~0.4μM范圍內(nèi)調(diào)整,一般條件下0.2μM的量即可達(dá)到理想的效果。
        4)1st Strand cDNA 通常需要稀釋后再使用 ,防止反轉(zhuǎn)錄體系對qPCR體系的影響。
        5)充分混勻qPCR反應(yīng)液,添加至PCR反應(yīng)管中,短暫離心,確保所有試劑到反應(yīng)管底部。
        6)qPCR 反應(yīng),使用標(biāo)準(zhǔn)的三步法進(jìn)行檢測(以Bio-Rad 的iQ5進(jìn)行實驗的設(shè)計)。
        循環(huán)數(shù) 步驟 溫度 時間 檢測
        1 預(yù)變性 95℃ 10min
        變性 95℃ 10sec
        40 退火 57℃ 20sec
        延伸 72℃ 10sec

        對于用SYBR Green 染料法進(jìn)行的qPCR的檢測的反應(yīng)都需要在循環(huán)結(jié)束后立即進(jìn)行融解曲線分析(以Bio-Rad 的iQ5進(jìn)行實驗的設(shè)計)

        檢測溫度范圍 升溫速率 恒溫時間 檢測
        70℃~95℃ 0.5℃/次 6 sec/次
        30℃ 30sec
        1)、2×qPCR Mix 中采用的DNA聚合酶為經(jīng)過特殊修飾的熱啟動酶,95℃ 10min能充分的激活酶活性。
        2)、因miRNA的特殊性從而導(dǎo)致了其引物的特殊性,在檢測時應(yīng)嚴(yán)格控制退火溫度,防止出現(xiàn)非特異性擴(kuò)增。
        3)、進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄的Oligo dT Adaptor其長度為53nt,為此PCR擴(kuò)增得到的片段長度一般在75bp左右(miRNA序列一般為22nt左右),所以延伸只需10sec即可。對產(chǎn)物的融解曲線判斷可以發(fā)現(xiàn)其Tm值一般都在79℃~83℃范圍內(nèi),如果超出此范圍,建議使用別的方法來驗證產(chǎn)物的特異性(如電泳)。

        以上的反應(yīng)條件主要參考的為Bio-Rad 的iQ5定量PCR儀器,如使用的為不同公司的定量PCR儀,請按照不同的儀器要求,調(diào)整延伸時間及其融解曲線分析的條件。

         

        :結(jié)果分析

        20個miRNA及其內(nèi)參U6的擴(kuò)增曲線及其融解曲線結(jié)果

        20個miRNA及其內(nèi)參U6的電泳結(jié)果圖及其檢測原始平均Ct值

          Primer ID Mature_ID PCR_SIZE 組織 Sample Ave. Ct 膠泳道
        1 hsmq-0031_01 has-miR-16 75 27.02 1
        2 hsmq-0032_01 hsa-miR-124 73 22.98 2
        3 hsmq-0033_01 hsa-miR-125a-5p 77 27.81 3
        4 hsmq-0034_01 hsa-miR-125b 75 22.58 4
        5 hsmq-0035_01 hsa-miR-137 76 28.51 5
        6 hsmq-0036_01 hsa-miR-139-5p 75 30.66 6
        7 hsmq-0037_01 hsa-miR-145 76 24.7 7
        8 hsmq-0038_01 hsa-miR-149 76 29.71 8
        9 hsmq-0039_01 hsa-miR-153 75 27.61 9
        10 hsmq-0040_01 hsa-miR-154 75 30.39 10
        11 hsmq-0041_01 hsa-miR-182 77 34.64 11
        12 hsmq-0042_01 hsa-miR-183 75 33.86 12
        13 hsmq-0043_01 hsa-miR-190 75 32.28 13
        14 hsmq-0044_01 hsa-miR-219-5p 74 28.16 14
        15 hsmq-0045_01 hsa-miR-22 75 24.09 15
        16 hsmq-0046_01 hsa-miR-26a 75 22.66 16
        17 hsmq-0047_01 hsa-miR-29b 76 26.72 17
        18 hsmq-0048_01 hsa-miR-30c 76 26.54 18
        19 hsmq-0049_01 hsa-miR-9 76 23.11 19
        20 hsmq-0050_01 hsa-miR-99b 75 27.06 20
        21 hsnRNA-U6_01 M14486 81 22.26 21

         

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