总RNA的提取和RT-PCR、RTPCR
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RNA制备及其鉴定实验目的初步掌握组织总RNA制备的原理及其基本方法,掌握RNA纯度鉴定的基本方法。
实验原理细胞内的RNA通常与蛋白质结合,以核蛋白(RNP)的形式存在。
分离制备RNA时,首先必须破碎细胞,使RNP释放到溶液中并与蛋白质分离,然后将RNA同其他的细胞成分分离开并保证RNA的完整性。
本次实验我们选用了Trizol法分离提取小鼠肝组织的总RNA,Trizol法分离提取的RNA产率高、纯度好且不易降解。
评价RNA质量的标准是RNA的均一性和完整性。
均一的RNA取决于有效的去除RNA提取物中的DNA、蛋白质和其他杂质;完整的RNA取决于最大限度地避免纯化过程中内源性及外源性RNA酶对RNA的降解。
通常采用紫外分光光度法测定RNA的浓度和纯度,纯RNA的A260/A280=2.0,但由于所用的标本不同,此比值有一定的变化,一般在1.8~2.0之间,低于改值表明有蛋白污染,需进一步用酚/氯仿抽提。
RNA的完整性可通过琼脂糖电泳法进行鉴定。
完整的RNA电泳时,28S和18SrRNA经EB染色后,两条电泳条带的显色强度近似为2比1。
本实验中几个重要试剂的作用:Trizol试剂:Trizol的主要成分是苯酚、异硫氰酸胍、十二烷基肌氨酸钠、β-巯基乙醇、醋酸钠、柠檬酸钠。
它的主要作用是1、裂解细胞,使细胞中的蛋白、核酸物质解聚得到释放。
2、使蛋白质变性,有利于DNA和RNA与蛋白质的分离。
3、抑制内源和外源RNase。
氯仿:氯仿的作用有多个方面,一、作为有机溶剂变性蛋白,使其沉淀并通过离心除去。
二、通过变性作用抑制RNase活性;三、通过氯仿把水相里参与的苯酚抽提掉;四、作为溶剂抽提样品中的一些脂溶性杂质(比如油脂、脂溶性色素等),起到一定除杂作用。
异丙醇:异丙醇是沉淀核酸用的,作用和乙醇一样。
只不过用量要比乙醇少。
异丙醇是等体积,而乙醇一般需要2.5倍体积。
在水相很多,离心管容积有限,加不下太多乙醇的时候一般会用异丙醇沉淀。
RT-PCR实验步骤一、总RNA提取1. 取200mg组织,放到1.5mlEP管中,加入1mlTrizol剪碎。
2. 震荡30s。
3. 加0.2ml氯仿,剧烈摇动30s,室温3min。
4. 12000×g,4℃离心,15min。
5. 吸上层无色水相,移入另一EP管中(约0.5ml)。
6. 加等体积异丙醇,-20℃,30min。
7. 12000×g,4℃离心,10min。
在管底部可见微量RNA沉淀8. 弃上清,加75%乙醇1ml,振荡。
9. 7500×g,4℃离心,10min。
10. 弃上清,用滤纸小心吸取残留液体,室温干燥5-10min。
11. 沉淀溶于20μlDEPC水,取1μl加入79μlDEPC水测OD260/OD28012. 计算浓度与纯度,-70℃保存。
二、逆转录合成cDNA第一链反应体系如下混匀快速离心一次反应条件如下-20℃ 冰箱冻存三、PCR反应混匀快速离心一次反应条件如下PCR产物-20℃冰箱保存取PCR产物8μl 加5×Loading Buffer 2μl 2%琼脂糖凝胶电泳120V。
100mA 30min 溴化乙锭染色,凝胶成象仪成象并保存结果。
RT-PCR实验方法总结1,2RT-PCR实验有三步:抽提RNA,RT,PCR。
要求:1.做RT前必需测RNA浓度,逆转录体系对RNA量还是有一些要求,常用500ng或1ug。
2. RT按要求做,一般不会出太大问题。
3. PCR,按常规。
但如需扩长片段,则对前两步要求较高,需要有完整的cDNA存在,不是单改变Mg2+浓度、退火温度能解决的。
1)RT和PCR时的引物设计是不是一定要先知道目的基因的序列?必须在RT时,引物设计有3种方法即a:Random 9mers;b:Oligo dT-Adaptor Primer;和c:特异的下游引物。
如果用a和b方法,是扩增的所有的cDNA(理论上),还要用此产物做PCR 的模板继续扩增。
植物总RNA的提取及RT-PCR生物学实验技术植物总RNA的提取及RT-PCR一、实验目的1. 学习从植物组织中提取总RNA的方法2. 了解RT-PCR的基本原理和实验方法二、实验原理1. RNA提取的原理RNA是一类极易降解的分子,要得到完整的RNA,必须最大限度地抑制提取过程中内源性及外源性核糖核酸酶对RNA的降解。
高浓度强变性剂异硫氰酸胍可溶解蛋白质,破坏细胞结构,使核蛋白与核酸分离,失活RNA酶,所以RNA从细胞中释放出来时不被降解。
细胞裂解后,除了RNA,还有DNA、蛋白质和细胞碎片,通过酚、氯仿等有机溶剂处理得到纯化、均一的总RNA。
2. RT-PCR的原理提取组织或细胞中的总RNA,以其中的mRNA作为模板,采用Oligo(dT)作引物利用逆转录酶反转录成cDNA。
再以cDNA 为模板进行PCR扩增,获得目的基因或检测基因表达。
RT-PCR 使RNA检测的灵敏性提高了几个数量级,使一些极为微量RNA 样品分析成为可能。
该技术主要用于分析基因的转录产物、获取目的基因和合成cDNA探针等。
三、仪器、药品与试剂配方(一) 仪器及器皿1.低温离心机;2.琼脂糖凝胶电泳系统;3.高压灭菌锅;4. PCR仪;5.研钵;6. 一次性手套等;7. 离心管;8. 培养皿;9. 烧杯及试剂瓶等。
(二) 药品1. 焦碳酸二乙酯(DEPC)2. 异硫氰酸胍(GT)3. 醋酸钠(NaAc)4. 苯酚5. 异丙醇6. 氯仿7. 乙醇8. β-巯基乙醇9. 琼脂糖10. MLV反转录试剂盒11. Taq DNA聚合酶12. 引物(三) 试剂配制1.0.1% DEPC水灭菌2. 4 mol/L异硫氰酸胍3. 2 mol/L NaAc (pH4.8)灭菌4. 3 mol/L NaAc (pH 4.8)灭菌5. 4 mol/L LiCl 灭菌6. 1×TE缓冲液:10 mM Tris-HCl(pH8.0),1 mM EDTA (pH8.0), 灭菌。
总RNA 的提取与RT、Realtime - PCR一、实验原理RNA是基因表达的中间产物,存在于细胞质与核中。
获得高纯度和完整的RNA是很多分子生物学实验所必需的,如Northern杂交、cDNA合成及体外翻译等实验的成败,在很大程度上取决于RNA的质量。
由于细胞内的大部分RNA是以核蛋白复合体的形式存在,所以在提取RNA时要利用高浓度的蛋白质变性剂,迅速破坏细胞结构,使核蛋白与RNA分离,释放出RNA。
再通过酚、氯仿等有机溶剂处理、离心,使RNA与其他细胞组分分离,得到纯化的总RNA。
1 . RNA提取的最大影响因素-RNA酶但是由于RNA酶(RNase)广泛存在且稳定,可耐受多种处理而不被灭活,如煮沸、高压等。
RNase催化的反应一般不需要辅助因子,因而RNA制剂中只要存在少量的RNase就会引起RNA在制备与分析过程中的降解,所以RNA的制备过程中要抑制内源和外源的RNase活性,保护RNA分子不被降解。
外源性的RNase存在于操作人员的手汗、唾液等,也可存在于灰尘中。
在其它分子生物学实验中使用的RNase 也会造成污染。
这些外源性的RNase可污染器械、玻璃制品、塑料制品、电泳槽、研究人员的手及各种试齐叽而各种组织和细胞中则含有大量内源性的RNaseo2 .常用的RNA酶抑制剂*焦碳酸二乙酯(DEPQ:是一种强烈但不彻底的RNase抑制剂。
它通过和RNase的活性基团组氨酸的咪唑环结合使蛋白质变性,从而抑制酶的活性。
*异硫氰酸胍:目前被认为是最有效的RNase抑制剂,它在裂解组织的同时也使RNase失活。
它既可破坏细胞结构使核酸从核蛋白中解离出来,又对RNase有强烈的变性作用。
*氧钒核糖核苷复合物:由氧化钒离子和核苷形成的复合物,它和RNase结合形成过渡态类物质,几乎能完全抑制RNase的活性。
*RNA酶的蛋白抑制剂(RNasin):从大鼠肝或人胎盘中提取得来的酸性糖蛋白。
RNasin是RNase的一种非竞争性抑制剂,可以和多种RNase结合,使其失活。
生物化学实验报告姓名:学号:专业年级:组别:第二实验室生物化学与分子生物学实验教学中心实验名称总RNA的提取与RT-PCR实验日期2019-11-22 实验地点第二实验室合作者指导老师评分XX 教师签名李某某批改日期2013-06-03 一、实验目的1. 掌握从细胞中提取总RNA的方法2. 熟悉离心机的基本操作3. 掌握RT-PCR基因扩增的原理和过程4. 熟悉电泳法鉴定所得RNA二、实验原理1. 细胞总RNA的提取及定量1)每个细胞内大概有10-5mg RNA(主要有rRNA,tRNA,mRNA三种)2)mRNA 3’端存在20-250个多聚腺苷酸(polyA)结构,可用oligo(dT)亲和层析柱分离mRNA 3)对RNA进行分离有异硫氰酸胍氯化铯超速离心法,盐酸胍-有机溶剂法,氯化锂-尿素法,蛋白酶K-细胞质RNA提取法等、异硫氰酸胍-酚-氯仿一步法等。
4)目前常用的是Trizol法,能快速地从细胞组织中分离出RNA,适用于小量样品也使用于大量样品5)在加入氯仿离心后,溶液分为水相和有机相,RNA在上层水相中。
6)取出水相用异丙醇沉淀可回收RNA ,用乙醇沉淀中间层可回收DNA;用异丙醇沉淀有机相可回收蛋白质2. 逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)提取组织或细胞中的总RNA,以其中的mRNA作为模板,采用Oligo(dT)或随机引物利用逆转录酶反转录成cDNA。
再以cDNA为模板进行PCR扩增,而获得目的基因或检测基因表达三、材料与方法:以流程图示意材料总RNA的提取RT-PCR1. 微量加样枪,灭菌超薄PCR反应管, 1.基因扩增仪、微量加样枪、灭菌超2. Trizol试剂,氯仿,异丙醇,75%乙醇,无RNase的水或0.5%SDS(溶液均用DEPC 处理过的水配置)薄PCR反应管2.提取的总RNA3.第一链cDNA合成试剂盒(含有逆转录酶、RNA酶抑制剂、缓冲液)4.dNTP mix:含dATP、dCTP、dGTP、dTTP各2 mmol/L四、结果与讨论:①结果:实验数据、现象、图谱;②讨论:以结果为基础的逻辑推论,并得出结论。
总RNA的提取与RT、Realtime-PCR一、实验原理RNA是基因表达的中间产物,存在于细胞质与核中。
获得高纯度和完整的RNA是很多分子生物学实验所必需的,如Northern杂交、cDNA合成及体外翻译等实验的成败,在很大程度上取决于RNA的质量。
由于细胞内的大部分RNA是以核蛋白复合体的形式存在,所以在提取RNA时要利用高浓度的蛋白质变性剂,迅速破坏细胞结构,使核蛋白与RNA分离,释放出RNA。
再通过酚、氯仿等有机溶剂处理、离心,使RNA与其他细胞组分分离,得到纯化的总RNA.1.RNA提取的最大影响因素—RNA酶但是由于RNA酶(RNase)广泛存在且稳定,可耐受多种处理而不被灭活,如煮沸、高压等.RNase催化的反应一般不需要辅助因子,因而RNA制剂中只要存在少量的RNase就会引起RNA在制备与分析过程中的降解,所以RNA的制备过程中要抑制内源和外源的RNase活性,保护RNA分子不被降解。
外源性的RNase存在于操作人员的手汗、唾液等,也可存在于灰尘中.在其它分子生物学实验中使用的RNase也会造成污染.这些外源性的RNase可污染器械、玻璃制品、塑料制品、电泳槽、研究人员的手及各种试剂。
而各种组织和细胞中则含有大量内源性的RNase.2.常用的RNA酶抑制剂*焦碳酸二乙酯(DEPC):是一种强烈但不彻底的RNase抑制剂。
它通过和RNase的活性基团组氨酸的咪唑环结合使蛋白质变性,从而抑制酶的活性。
*异硫氰酸胍:目前被认为是最有效的RNase抑制剂,它在裂解组织的同时也使RNase失活。
它既可破坏细胞结构使核酸从核蛋白中解离出来,又对RNase有强烈的变性作用.*氧钒核糖核苷复合物:由氧化钒离子和核苷形成的复合物,它和RNase结合形成过渡态类物质,几乎能完全抑制RNase的活性。
*RNA酶的蛋白抑制剂(RNasin):从大鼠肝或人胎盘中提取得来的酸性糖蛋白。
RNasin是RNase的一种非竞争性抑制剂,可以和多种RNase结合,使其失活.*其它:SDS、尿素、硅藻土等对RNase也有一定抑制作用。
RNA抽提和RT- PCR总RNA抽提:12孔细胞用PBS洗三次,每孔加入RNA Trizol 500ul,用枪头吹打均匀,移入新的EP管中,室温静置5-10min,以保证完全裂解。
每管加入氯仿100ul,震荡混匀15s,室温静置10min,4度12000rpm 离心15min,样品会分三层,有机层,中间层和上层无色透明水相。
中间层即为变性的蛋白层,上层无色透明水相包含有RNA,小心吸去上层水相层,不要吸到中间蛋白层。
上清转入新的EP管中,在向其加入100ul氯仿,做第二次抽提。
重复上一步骤后上清转入新的EP管中,加入250ul异丙醇,混匀,室温静置20-30min,或者-20度30min。
静置过后,4度12000rpm 离心15min,离心过后会看到乳白色的沉淀,吸走上清,小心沉淀很容易脱落,再用1ml 75% 乙醇(用DEPC水配置)洗沉淀,4度10000rpm离心5min,尽量弃上清,沉淀室温晾干3-5min,不要晾的过久否则RNA很难融。
取20ul DEPC水溶解RNA沉淀。
RT-PCR:测定好RNA的浓度后,取0.5ug进行反转录反应,本实验室使用Takara的快速反应试剂盒,每个反应加入0.5ug RNA,2ul 5×buffer,0.5ul Ramdom primer,0.5ul Oligo DT,0.5ul 反转录酶Mix,加DEPC水定容到10ul,37度静置15min,85度5s失活反转录酶。
也可以不使用试剂盒,逆转录每个反应加入2ug RNA,4ul dNTP(2。
5mM),2ul Oligo DT 或Ramdom primer(0.5ug/ul)加DEPC水至16ul,70度孵育5min,快速置于冰上,冰浴5min,然后加入5×RT Buffer 4ul,逆转录酶0.5ul,RNA酶抑制剂0.5ul,42度孵育1-2h。
95度孵育5min以失活逆转录酶,得到的样品就是cDNA。
植物总RNA的提取及RT-PCR一、实验目的1. 学习从植物组织中提取总RNA的方法2. 了解RT-PCR的基本原理和实验方法二、实验原理1. RNA提取的原理RNA是一类极易降解的分子,要得到完整的RNA,必须最大限度地抑制提取过程中内源性及外源性核糖核酸酶对RNA的降解。
高浓度强变性剂异硫氰酸胍可溶解蛋白质,破坏细胞结构,使核蛋白与核酸分离,失活RNA酶,所以RNA从细胞中释放出来时不被降解。
细胞裂解后,除了RNA,还有DNA、蛋白质和细胞碎片,通过酚、氯仿等有机溶剂处理得到纯化、均一的总RNA。
2. RT-PCR的原理提取组织或细胞中的总RNA,以其中的mRNA作为模板,采用Oligo(dT)作引物利用逆转录酶反转录成cDNA。
再以cDNA为模板进行PCR扩增,获得目的基因或检测基因表达。
RT-PCR使RNA检测的灵敏性提高了几个数量级,使一些极为微量RNA 样品分析成为可能。
该技术主要用于分析基因的转录产物、获取目的基因和合成cDNA 探针等。
三、仪器、药品与试剂配方(一) 仪器及器皿1.低温离心机;2.琼脂糖凝胶电泳系统;3.高压灭菌锅;4. PCR仪;5.研钵; 6. 一次性手套等;7. 离心管;8. 培养皿;9. 烧杯及试剂瓶等。
(二) 药品1. 焦碳酸二乙酯(DEPC)2. 异硫氰酸胍(GT)3. 醋酸钠(NaAc)4. 苯酚5. 异丙醇6. 氯仿7. 乙醇8. β-巯基乙醇9. 琼脂糖10. MLV反转录试剂盒11. Taq DNA聚合酶12. 引物(三) 试剂配制1. 0.1% DEPC水灭菌2. 4 mol/L异硫氰酸胍3. 2 mol/L NaAc (pH4.8)灭菌4. 3 mol/L NaAc (pH 4.8)灭菌5. 4 mol/L LiCl 灭菌6. 1×TE缓冲液:10 mM Tris-HCl(pH8.0),1 mM EDTA(pH8.0), 灭菌。
四、实验步骤(一)总RNA的提取(1)研钵冷却后,倒入2/3液氮,加入0.2 g植物材料,充分研磨后转入一个含有300 μl的4M GT的1.5 ml的聚丙烯管中,摇匀。