一、知識(shí)背景:
1、基因表達(dá):DNA →RNA→Protein
單拷貝基因表達(dá)存在逐步放大機(jī)制,如一個(gè)蠶絲心蛋白基因→104個(gè)絲心蛋白mRNA(每個(gè)mRNA存活4d,可以合成105個(gè)絲心蛋白)→共合成109個(gè)絲心蛋白 。因此單拷貝基因的mRNA表達(dá)水平對(duì)于其功能水平的調(diào)控是非常重要的。上海創(chuàng)賽科技提供Pfu(高保真DNA聚合酶) ,BR ,商品編號(hào):D16-1027382-100U,價(jià)格230元。
2、PCR技術(shù)(Polymerase chain reaction):即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
在模板、引物和四種脫氧核苷酸存在的條件下依賴于DNA聚合酶的酶促反應(yīng),其特異性由兩個(gè)人工合成的引物序列決定。上海創(chuàng)賽科技提供143491-57-0|恩曲他濱Emtricitabine>99%,核苷逆轉(zhuǎn)錄酶(NRTI)抑制劑 ,商品編號(hào):C84-8090-1G,價(jià)格361元。
反應(yīng)分三步:
A、變性:通過加熱使DNA雙螺旋的氫鍵斷裂,形成單鏈DNA;
B、退火:將反應(yīng)混合液冷卻至某一溫度,使引物與模板結(jié)合。
C、延伸:在DNA聚合酶和dNTPs及Mg2+存在下,退火引物沿5‘ →3’方向延伸。
以上三步為一個(gè)循環(huán),如此反復(fù)。
3、逆轉(zhuǎn)錄酶和RT-PCR
逆轉(zhuǎn)錄酶(reverse transcriptase)是存在于RNA病毒體內(nèi)的依賴RNA的DNA聚合酶,至少具有以下三種活性:
1、依賴RNA的DNA聚合酶活性:以RNA為模板合成cDNA第一條鏈;
2、Rnase水解活性:水解RNA:DNA雜合體中的RNA;
3、依賴DNA的DNA聚合酶活性:以第一條DNA鏈為模板合成互補(bǔ)的雙鏈cDNA.
二、RT-PCR的準(zhǔn)備:
1、引物的設(shè)計(jì)及其原則:
1)引物的特異性決定PCR反應(yīng)特異性。因此引物設(shè)計(jì)是否合理對(duì)于整個(gè)實(shí)驗(yàn)有著至關(guān)重要的影響。在引物設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到可能存在的同源序列,同種蛋白的不同亞型,不同的mRNA剪切方式以及可能存在的hnRNA對(duì)引物的特異性的影響。盡量選擇覆蓋相連兩個(gè)內(nèi)含子的引物,或者在目的蛋白表達(dá)過程中特異存在而在其他亞型中不存在的內(nèi)含子。
2)引物設(shè)計(jì)原則的把握:引物設(shè)計(jì)原則包括
a、引物長(zhǎng)度:一般為15~30bp ,引物太短會(huì)影響PCR的特異性,引物太長(zhǎng)PCR的最適延伸溫度會(huì)超過Taq酶的最適溫度,也影響反應(yīng)的特異性。
b、堿基分布:四種堿基最好應(yīng)隨機(jī)分布,避免嘌呤或嘧啶的聚集存在,特別是連續(xù)出現(xiàn)3個(gè)以上的單一堿基。GC含量(Tm值):40%~60%,PCR擴(kuò)增的復(fù)性溫度一般是較低Tm值減去5~10度。
c、3‘端要求:3’端必須與模板嚴(yán)格互補(bǔ),不能進(jìn)行任何修飾,也不能有形成任何二級(jí)結(jié)構(gòu)的可能。末位堿基是A時(shí)錯(cuò)配的引發(fā)效率最低,G、C居中間,因此引物的3’端最好選用A、G、C而盡可能避免連續(xù)出現(xiàn)兩個(gè)以上的T。
d、引物自身二級(jí)結(jié)構(gòu):引物自身不應(yīng)存在互補(bǔ)序列,否則會(huì)自身折疊成發(fā)夾狀結(jié)構(gòu)或引物自身復(fù)性。
e、引物之間的二級(jí)結(jié)構(gòu):兩引物之間不應(yīng)有多于4個(gè)連續(xù)堿基互補(bǔ),3’端不應(yīng)超過2個(gè)。
f、同源序列:引物與非特異擴(kuò)增序列的同源性應(yīng)小于連續(xù)8個(gè)的互補(bǔ)堿基存在。
g、5’端無(wú)嚴(yán)格限制:5’末端堿基可以游離,但最好是G或C,使PCR產(chǎn)物的末端結(jié)合穩(wěn)定。還可以進(jìn)行特異修飾(標(biāo)記、酶切位點(diǎn)等)等等。
2、耗材:
實(shí)驗(yàn)所用的接觸樣品的耗材如凍存管、槍頭、EP管之類事先都需經(jīng)過0.1%DEPC水浸泡處理,除去RNA酶,防止操作過程中RNA降解。然后經(jīng)高壓滅活(滅菌和滅活DEPC)。
3、試劑準(zhǔn)備:
變性液、水飽和酚、乙酸鈉、氯仿、異丙醇、75%酒精、經(jīng)DEPC處理并高壓的水。
三、RNA的提取方法:
RT-PCR中從細(xì)胞分離的RNA的質(zhì)量至關(guān)重要,包括RNA的純度和完整性。RNA分離的最關(guān)鍵因素是盡量減少RNA酶的污染。但RNA酶活性非常穩(wěn)定,分布廣泛,除細(xì)胞內(nèi)源性RNA酶外,環(huán)境中也存在大量RNA酶。因此在提取RNA時(shí),應(yīng)盡量創(chuàng)造一個(gè)無(wú)RNA酶的環(huán)境,包括去除外源性RNA酶污染和抑制內(nèi)源性RNA酶活性,主要是采用焦碳酸二乙酯(DEPC)去除外源性RNA酶,通過RNA酶的阻抑蛋白R(shí)nasin和強(qiáng)力的蛋白質(zhì)變性劑如異硫氰酸胍抑制內(nèi)源性RNA酶。上海創(chuàng)賽科技提供RNA酶抑制劑,RNasin Inhibitor,商品編號(hào):B11000504-1000u,價(jià)格118.3元。
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