一种非诊断目的的RNA的PCR检测方法
(一)技术领域
本发明涉及一种RNA的预备模板PCR(Template-Ready PCR,TRPCR)检测方法。
(二)背景技术
RNA是遗传信息传递的载体。RT-PCR(reverse transcription逆转录-聚合酶链反应),指将逆转录反应(Reverse Transcription,RT)和PCR(Polymerase Chain Reaction)反应组合在一起的方法.RT-PCR将以RNA为模板的cDNA合成,即RT,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。RNA的RT-PCR检测或定量分析,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,已发展成为进行基因表达水平的检测分析,病原体的检测分析等有力的手段。
RT-PCR的模板可以为总RNA或poly(A)+RNA.其中RT需要用逆转录酶,可以用随机引物、oligo(dT)或基因特异性的引物(GSP)起始.RT和PCR可以在两个反应管中分步先后进行(两管法),也可以在一个反应管中先后进行(一管法)。两管法比较常见,在两管法RT-PCR中,每一步都可以尽量在最佳条件下进行,但由于RT体系中含有PCR抑制物,所以一般只能取出约5%的RT产物进行PCR,这限制了最终检测的灵敏度,但在使用一个样品检测多个目标RNA时比较很有用——因为一个RT产物可以分别用于很多个PCR反应。一管法RT-PCR中,RT和PCR在一只管中进行,必须尽可能地提供同时为逆转录和PCR优化的条件.一步法RT-PCR在处理大量样品时易于操作,有助于减少残余污染,因为在cDNA合成和扩增之间不需要打开管盖.一步法优化成功的话,可以得到更高的灵敏度,最低可以达到0.1pg总RNA,这是因为整个cDNA样品都被扩增–理论上灵敏度可以比两管法提高20倍.然而,为一步法RT-PCR优化的条件很难掌控,经常会带来严重的非特异扩增,而且成本上有很大提升.
虽然RT-PCR在科研领域的推广普及程度很高,但在临床检测应用方面,仍存在很大的改进空间.主要问题包括:步骤繁琐,对操作要求高,特别是2种酶促反应(RT和PCR)的最优反应条件是有差异的,容易受到各种抑制物质的影响,也容易受到非特异扩增和假阳性的困扰,最后,逆转录酶的价格居高不下,操作成本很难降下来.
(三)发明内容
本发明目的是提供一种操作简单快速、特异性强的用于RNA检测的预备模板PC检测方法。
本发明采用的技术方案是:
一种RNA的预备模板PCR检测方法,所述方法包括:
(1)设计与目标RNA上任意一段序列互补的长度为25~40mer的单链寡核苷酸DNA,记为探针A;探针A的GC含量为40-60%,解链温度(Tm值)为70-85°C;将探针A锚定在PCR管内,得到锚定PCR管;探针A的锚定可以采用本领域常规方法进行,用于锚定探针A的固体介质,可以是塑料离心管,也可以是磁珠,凝胶颗粒或其他可以吸附结合核酸的固体介质;
(2)设计部分序列与目标RNA上任意的另一段序列互补的单链寡核苷酸DNA,其结构为:两端是特异的长度为20~30mer的PCR引物序列、中间为与目标RNA互补的长度为25~40merbp的序列,记为探针B;探针B的GC含量为40-60%,解链温度(Tm值)为70-85°C,与探针A和目标RNA的结合区域互不重叠。
(3)取待测样本,加入探针B和裂解液,反复吸打,转移至离心管中,冰上放置20min,4℃离心,取上清液,得到裂解上清液;所述裂解液为本领域常规含有表面活性剂(如吐温20、NP-40等)、用于细胞或组织裂解的缓冲液;
待测样本可来自组织或细胞,或者临床标本如痰液、血液等;
待测样本来自痰液时,裂解上清液获得方法如下:1~5ml痰液+5~10ml痰融液,37℃振荡10min,4℃、5000rpm离心10min,弃上清,取沉淀+200ul裂解液(其中探针B浓度为1nmol/L),反复吸打,转移到1.5ml离心管中,冰上放置20min,4℃、15000rpm离心20min,取上清,得到裂解上清液;痰融液组成:PBS+0.1%(w/vol)DTT。
待测样本来自细胞时,裂解上清液获得方法如下:24孔板细胞培养,吸去培养液,+200ul裂解液(其中探针B浓度为1nmol/Lol/L),反复吸打,转移到1.5ml离心管中,冰上放置20min,4℃、15000rpm离心20min,取上清,得到裂解上清液;
待测样本来自组织时,裂解上清液获得方法如下:取约0.1mmol/L3大小的组织块放入1.5ml离心管中,+200ul裂解液(其中探针B浓度为1nmol/Lol/L),用吸头捣碎组织,室温振荡10min,4℃、15000rpm离心20min,取上清,得到裂解上清液;
(4)取裂解上清液20uL至锚定PCR管中,60~70℃保温5~15min,吸干管内液体,以洗涤液洗涤3~9次,吸干,加入20uL由PCR缓冲液和PCR引物(该PCR引物即与探针B两端的PCR引物序列相同的引物对)配制的PCR反应液(PCR反应液中引物对浓度为0.2umol/Lol/L),进行PCR扩增,扩增产物进行SYBR荧光定量分析;所述缓冲液为PCR反应常规缓冲液;所述洗涤液可为本领域常规含有表面活性剂(如吐温20、NP-40等)的缓冲液。在杂交反应之后,通过多次反复的洗涤,在洗去未杂交结合的核酸的同时,也洗去了其他可能干扰PCR反应的物质,从而保证了PCR反应的特异性和成功率;
(5)以空白裂解液作为阴性对照,按照步骤(1)和(2)方法进行处理和分析,以样本Ct值小于空白裂解液Ct值判断为阳性。
本发明方法原理如下:(1)预先制备好与目标RNA上一段序列互补的锚定探针——探针A;探针A被固定在PCR管壁,磁珠或其他可吸附结合核酸的固体介质上,作用是通过特异性地结合目标RNA,将目标RNA选择性地吸附在固体介质上;(2)与目标RNA上另一段序列互补的模板探针——探针B;探针B两端带有PCR引物序列,使用时是添加在裂解液中的;当细胞被裂解后,探针B通过部分杂交与目标RNA结合,这样探针B也就被选择性地吸附在上述固体介质上;(3)在杂交反应之后,经过反复清洗,只有能与探针A互补杂交结合的目标RNA分子及与该RNA杂交结合的探针B留在反应管中;(4)由于探针B两端带有PCR引物序列,这样加入PCR反应液后,以探针B为模板,不需要RT,可直接进行PCR反应。
优选的,所述裂解液组成如下:1%(w/vol)SDS,500mmol/Lol/L NaCl,2mmol/Lol/L MgCl2,10mmol/Lol/L2-巯基乙醇,0.1mg/ml鱼精DNA(市购),0.1%(vol/vol)Tween20,1%(w/vol)脱脂奶粉,溶剂为10mmol/Lol/L、pH7.5的Tris-HCl。
优选的,所述PCR缓冲液组成如下:50mmol/Lol/L KCl,1.5mmol/Lol/L MgCl2,0.2mmol/Lol/L dNTP,5%(vol/vol)DMSO,0.05%(vol/vol)Tween20,0.4×SYBRGreen I(浓度0.4×的含义是,其中各组分在反应液中的终浓度为1×SYBR Green I中的0.4倍,市购生产商Microprobe的SYBR Green I原液为10000×,使用时按体积比稀释至PCR缓冲液中终浓度为0.4×即可),0.5U/20ul Taq酶,溶剂为10mmol/Lol/L、pH9.0的Tris-HCl。
优选的,所述洗涤液为TBST缓冲液,其终浓度组成如下:150mmol/L NaCl,0.05%Tween20,溶剂为10mmol/L、pH7.5Tris-HCl。
所述方法用于检测端粒酶催化亚基(hTERT)时,所述探针A序列如下:
5’-GACTCAGCTGCGTCTGGGCTGTCCTGAGTGACCCCA-3’,所述探针B序列如下:
5’-CCGGAGGAAAGCGTGGACACC
CTCCTTCAGGCAGGACACCTGGCGGAAGGAGGGGGCCGACGGTTGAGGTTTCGGCG-3’;所述PCR引物为:NTP1:5’-CCGGAGGAAAGCGTGGACACC-3’和NTP2:
5’-CGCCGAAACCTCAACCGTCG-3’;
所述方法用于检测人Bcl-2基因时,所述探针A的序列为:
CCGCATCCCACTCGTAGCCCCTCTGCGACA,所述探针B的序列为:
CGCCGAAACCTCAACCGTCGCACACACATGACCCCACCGAACTCA
AAGAAGGCCACAATCGGTGTCCACGCTTTCCTCCGG,所述PCR引物序列为:
NTP1:5’-CCGGAGGAAAGCGTGGACACC-3’和NTP2:5’-
CGCCGAAACCTCAACCGTCG-3’;
所述方法用于检测人PAR-2基因时,所述探针A的序列为:
CAGGGCATAGACATGGCTCTGGCCCTGGCT,所述探针B的序列为:
CGCCGAAACCTCAACCGTCGCTTGGCAAACCCACCACAAACACAATTGTGTAGACAATTGGGTGTCCACGCTTTCCTCCGG,所述PCR引物序列为:NTP1:
5’-CCGGAGGAAAGCGTGGACACC-3’和NTP2:5’-CGCCGAAACCTCAACCGTCG-3’;或者,所述探针A序列为:CTCTCTCCAGCGCCGCGCGAGGCTCC,所述探针B序列为:
CGCCGAAACCTCAACCGTCGCCAAATCTTCTCACTCCTTCTGTTAACCACACCACTCCGGGGTGTCCACGCTTTCCTCCGG,所述PCR引物序列为:NTP1:
5’-CCGGAGGAAAGCGTGGACACC-3’和NTP2:5’-CGCCGAAACCTCAACCGTCG-3’;
所述方法用于检测人hRPLP0基因时,所述探针A的序列为:AGCCAAGAAGGCCTTGACCTTTTCAGCAAGTGGGAA,所述探针B的序列为:CCGGAGGAAAGCGTGGACACCTGCCCATCAGCACCACAGCCTTCCCGCGAAGGGACACGACGGTTGAGGTTTCGGCG,所述PCR引物序列为:NTP1:5’-CCGGAGGAAAGCGTGGACACC-3’和NTP2:5’-CGCCGAAACCTCAACCGTCG-3’;
所述方法用于检测人hGAPDH基因时,所述探针A的序列为:GGACTCCACGACGTACTCAGCGCCAGCATC,所述探针B的序列为:CAGGAGCAGCATTCCATCACGGAAGTCAGAGGAGACCACCTGGTGCTCAGTGTAGCCCAGGCGTCGCAGGTCCAGAGAAGG,所述PCR引物序列为:NTP1:5’-CCGGAGGAAAGCGTGGACACC-3’和NTP2:5’-CGCCGAAACCTCAACCGTCG-3’;
所述方法用于检测人hTERC基因时,所述探针A的序列为:GCATGTGTGAGCCGAGTCCTGGGTGCAC,所述探针B的序列为:CAGGAGCAGCATTCCATCACGAGCACGGCGCCTACGCCCTTCTCAGTTAGGGTTAGACCGTCGCAGGTCCAGAGAAGG,所述PCR引物序列为:NTP1:5’-CCGGAGGAAAGCGTGGACACC-3’和NTP2:5’-CGCCGAAACCTCAACCGTCG-3’;
所述方法用于检测大肠杆菌中氨苄青霉素抗性基因时,所述探针A的序列为:CGGGAGGGCTTACCATCTGGCCCCAGT,所述探针B的序列为:CAGGAGCAGCATTCCATCACGCAACCAAGTCATTCTGAGAATAGTGTATGCGGCGACCGCGTCGCAGGTCCAGAGAAGG,所述PCR引物序列为:NTP1:5’-CCGGAGGAAAGCGTGGACACC-3’和NTP2:5’-CGCCGAAACCTCAACCGTCG-3’。
本发明采用最新的预备模板PCR(Template-Ready PCR,TRPCR)技术,整个PCR的前处理流程被简化成裂解保温洗涤等3步简单操作,耗时由常规的3个小时以上,减少到50分钟以下,不需要纯化RNA,不需要去除DNA,不需要对RNA进行特别的保护,不需要进行逆转录反应,因此,操作简单,快速,标准化程度高。由于RNA的利用率高,引物是特别优化设计,且通过洗涤步骤能去除各种干扰因素,PCR的特异扩增效率得到了很大的增强。
(四)附图说明
图1为本发明原理示意图;A:探针A;B:探针B;C:固定介质;P1/P2:引物对;RNA:目标RNA;IIII:双链互补杂交结合;
图2为琼脂糖电泳结合EB染色检测结果;
图3为采用TRPCR与RT-PCR对hTERT mRNA的检测结果比较;1~4为TRPCR法;1.空白裂解液对照,2.大肠杆菌裂解对照,3.磁珠法50ul,4.偶联法50ul;5~8为RT-PCR法;5.MMOL/LLV,6.AMV,7.FD,8.Tth;M.Marker;">"指示特异扩增条带的位置;">>"指示引物聚合体的位置。
(五)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此:
实施例1:洗涤去除非固定的探针B
用于检测hTERTmRNA的探针B:
5'-CAGGAGCAGCATTCCATCACGCTCCTTCAGGCAGGACACCTGGCGGAAGGAGGGGGCCGTCGCAGGTCCAGAGAAGG-3',阴影部分为与mRNA结合的互补序列,
两端为PCR引物序列。PCR引物:TAB1:CAGGAGCAGCATTCCATCACG,TAB2:CCTTCTCTGGACCTGCGACG。
人肺癌细胞株A549细胞于24孔板中进行细胞培养,1000个细胞/孔,过夜培养后,吸去培养液,+200ul裂解液B(裂解液添加探针B浓度为1nmol/L),反复吸打,转移到1.5m1离心管中,冰上放置20min,4。C、15000rpm离心20min,取上清,得到细胞裂解上清液;裂解液B组成如下:1%SDS,500mmol/LNaCl,2mmol/LMgCl2,10mmol/L2-疏基乙醇,0.1mg/ml鱼精DNA(Sigma公司),0.1%Tween201%脱脂奶粉,1nmol/L探针B,溶剂为10mmol/L、pH7.5的Tris-HCl;
取50ul的上述的细胞裂解液上清,其中含有1nmol/L的探针B,加到0.2ml的PCR薄壁管中,66°C保温10min,再吸干管内液体,以TBST缓冲液洗涤1,3,5,7,9或12次,加入50ulPCR反应液(50ulPCR缓冲液+引物对0.2umol/L),进行PCR程序(94°C3min预变性,然后40个循环的94°C3s、66°C30s,二步法),以SYBR greenI荧光定量分析,结果显示洗涤次数达到及超过5次,探针B不再有强于空白对照的扩增信号(Ct值与空白相当),表明洗涤步骤可以彻底洗掉不结合的探针DNA。
空白对照的Ct值(来源于引物二聚体)在28.24~29.31之间。当洗涤次数达到及超过5次,探针B的Ct值为27.25~28.63,与空白对照的值相当,说明不再有特异扩增。
TBST缓冲液组成:150mmol/L NaCl,0.05%Tween20,溶剂为10mmol/L、pH7.5Tris-HCl;
PCR反应液(SYBR荧光定量)组成:50mmol/L KCl,1.5mmol/L MgCl2,0.2mmol/LdNTP,5%DMSO,0.05%Tween20,0.4×SYBR Green I,0.5U/20ul Taq酶,0.2umol/L引物对,溶剂为10mmol/L、pH9.0的Tris-HCl。
实施例2:磁珠法制作锚定管
用于锚定hTERT mRNA的探针A:5'-GACTCAGCTGCGTCTGGGCTGTCCTGAGTGACCCCA。TBST缓冲液20ul,含有10ug
M-280链霉亲和素磁珠和2pmol生物素化的探针A(生物素化的探针A由合成时直接修饰加在5’端),装入0.2ml的PCR薄壁管中,室温1hr,以磁铁将磁珠吸附在管壁内,吸干管内液体,加50ul TBST缓冲液,打匀,吸干,如此反复洗涤共6次,最后吸干;加50ul TE缓冲液,备用。
细胞裂解:24孔板细胞培养,吸去培养液,+200ul裂解液B(同实施例1),反复吸打,转移到1.5ml离心管中,冰上20min,4℃、15000rpm离心20min,取上清,得到细胞裂解上清。然后以磁铁将磁珠吸附在管壁内,吸干管内液体,加入20ul细胞裂解上清,其中含有探针B,66℃保温5min,再以磁铁将磁珠吸附在管壁内,吸干管内液体,以TBST缓冲液洗涤6次,加入20ul PCR反应液(SYBR荧光定量),进行PCR程序(95℃2min预变性,然后40个循环的95℃3s、66℃30s,二步法),SYBR荧光定量分析。用这种方法,对10~10000个A549细胞进行检测,可以得到阳性结果(细胞裂解液上清的Ct值小于空白裂解液的Ct值)。
TE:1mmol/L EDTA-Na,溶剂为10mmol/L、pH7.5Tris-HCl;
实施例3:直接PCR管内偶联制作锚定管
TBST缓冲液50ul,含有5pmol生物素化的hTERT探针A(参见实施例2),装入链霉亲和素包被的0.2ml PCR薄壁管中,室温1hr,吸干管内液体,加100ul TBST缓冲液,打匀,吸干,如此反复洗涤共3次,最后吸干;加100ul TE缓冲液,然后,吸干管内液体,加入50ul细胞裂解液上清(同实施例1),64℃保温10min,再吸干管内液体,以TBST缓冲液洗涤7次,加入50ul PCR反应液(SYBR荧光定量),进行PCR程序(93℃3min预变性,然后40个循环的93℃3s,62℃30s,二步法),SYBR荧光定量分析.用这种方法,对10-10000个A549细胞进行检测,可以得到阳性结果(细胞裂解液上清的Ct值小于空白裂解液的Ct值)。
实施例4:微球法制作锚定管
1ml的50mmol/L MES pH6.1缓冲液中含有:1%羧基化的橡胶微球(Latex beads,carboxylate-modified polystyrene,Sigma CLB9),0.1mmol/L氨基修饰的hTERT探针A(参见实施例2)和0.15mmol/L新鲜配制的EDAC(偶联剂),室温反应1hr,然后离心3min(15000rpm),用1ml的TBST缓冲液洗涤3次,微球重新悬浮在1ml TE中.取1ul微球,加入50ul细胞裂解液上清(同实施例1),62℃保温15min,再离心3min(15000rpm),用100ul的TBST缓冲液洗涤8次,加入20ul PCR反应液(SYBR荧光定量),进行PCR程序(92℃3min预变性,然后40个循环的92℃3s,60℃30s,二步法),SYBR荧光定量分析.对10-10000个A549细胞进行检测,得到阳性结果。
实施例5:PCR引物的优化
用于锚定hTERTmRNA的探针A同实施例2。三对PCR引物,TAB1/2同实施例1,NTP1:CCGGAGGAAAGCGTGGACACC,NTP2:GCCGAAACCTCAACCGTCG;
PEG1:CGTCAGATCCGCTAGCGCTACC,PEG2:
CTTGCTCACCATGGTGGCGAC。
对应的hTERT探针B序列
配合TAB1/2的探针B同实施例1,配合NTP1/2的探针B:
CCGGAGGAAAGCGTGGACACCCTCCTTCAGGCAGGACACCTGGCGGAAGGAGGGGGCCGACGGTTGAGGTTTCGGCG,配合PEG1/2的探针B:
CGTCAGATCCGCTAGCGCTACCCTCCTTCAGGCAGGACACCTGGCGGAAGGAGGGGGCGTGGCCACCATGGTGAGCAAG。
A549细胞于24孔板中进行细胞培养,10个细胞/孔,过夜培养后,吸去培养液,+200ul裂解液B(裂解液分别添加各引物对对应的探针B1nmol/L),反复吸打,转移到1.5ml离心管中,冰上放置20min,4°C、15000rpm离心20min,取上清,分别得到细胞裂解上清液;
TBST缓冲液50ul,含有5pmol5’-生物素化的hTERT探针A,加入到链霉亲和素包被的0.2ml PCR薄壁管中,室温1hr,吸干管内液体,加100ul TBST缓冲液,打匀,吸干,如此反复洗涤共3次,最后吸干;加100ul TE缓冲液,然后,吸干管内液体,分别加入50ul A549细胞(10个细胞)裂解液上清,66度保温5min,再吸干管内液体,以TBST缓冲液洗涤7次,分别对应加入50ul TAB1/2,NTP1/2或PEG1/2的PCR反应液(SYBR荧光定量),进行PCR程序(92度3min预变性,然后35个循环的92度3s,66度30s,二步法),SYBR荧光定量分析.结果显示NTP1/2得到最小的Ct值,说明优化程度和灵敏度最好。
实施例6:裂解液与细胞体积比的影响
在24孔板中培养人肺癌细胞株A549细胞,从10000个细胞/孔,10倍稀释至10个细胞/孔,过夜培养后,吸去培养液,+200ul裂解液B(含配合NTP1/2的探针B1nmol/L)/孔,反复吸打,转移到1.5ml离心管中,冰上20min,4℃、15000rpm离心20min,取上清,得到上清B;分别取20ul至0.2ml锚定管中,66度保温10min,吸干管内液体,以洗涤液洗涤7次,加入20ul PCR反应液(含引物对NTP1/20.2umol/L)(SYBR荧光定量),进行PCR程序(93度3min预变性,然后35个循环的93度3s,66度30s,二步法),SYBR荧光定量分析.结果显示10-10000个细胞的裂解液上清,都能得到阳性结果(样品的Ct值显著小于裂解液对照的Ct):
实施例7:洗涤次数的影响
4孔1000个A549细胞,分别+200ul裂解液B(含配合NTP1/2的探针B1nmol/L)/孔,反复吸打,转移到1.5ml离心管中,冰上20’,4°C15000rpm离心20’,取上清,得到上清B;取20ul至0.2ml锚定管中,66度保温10min,吸干管内液体,以T洗涤液分别洗涤3,5,7和9次,加入20ul PCR反应液(含引物对NTP1/20.2umol/L)(SYBR荧光定量),进行PCR程序(93度3min预变性,然后35个循环的93度3s,66度30s,二步法),SYBR荧光定量分析.洗涤3-9次,都能得到阳性结果.
注Delta Ct=Ct-裂解液对照-Ct-1000个细胞
实施例8:人肺癌细胞株H1299细胞的检测
在24孔板中培养人肺癌细胞株H1299细胞,从10000个细胞/孔,10倍稀释至10个细胞/孔,过夜培养后,吸去培养液,+200ul裂解液B/孔,反复吸打,转移到1.5ml离心管中,室温振荡10min,4℃、15000rpm离心20min,取上清,得到上清B;分别取20ul至0.2ml锚定管中,66℃保温10min,吸干管内液体,以洗涤液洗涤7次,加入20ul PCR反应液(SYBR荧光定量),进行PCR程序(93℃3min预变性,然后35个循环的93℃3s,66℃30s,二步法),SYBR荧光定量分析.结果显示10-10000个细胞的裂解液上清,都能得到阳性结果(样品的Ct值显著小于裂解液对照的Ct)。
裂解液B组成:1%SDS,500mmol/LNaCl,2mmol/LMgCl2,10mmol/L2-疏基乙醇,0.1mg/ml鱼精DNA,0.1%Tween20,1%脱脂奶粉,1nmol/L探针B,溶剂为10mmol/L、pH7.5的Tris-HCl;
洗涤液(TBST缓冲液)组成:150mmol/LNaCl,0.05%Tween20,溶剂为10mmol/L、pH7.5Tris-HCl;
PCR反应液组成:50mmol/LKCl,1.5mmol/LMgCl2,0.2mmol/LdNTP,5%DMSO,0.05%Tween20,0.4×SYBRGreenI,0.5U/20ulTaq酶,0.2umol/L引物对,溶剂为10mmol/L、pH9.0的Tris-HCl;
探针:5'-GACTCAGCTGCGTCTGGGCTGTCCTGAGTGACCCCA-3';
探针B:5'-CCGGAGGAAAGCGTGGACACCCTCCTTCAGGCAGGA
CACCTGGCGGAAGGAGGGGGCCGACGGTTGAGGTTTCGGCG-3';
PCR引物:NTP15'-CCGGAGGAAAGCGTGGACACC-3',NTP2:5'-CGCCGAAACCTCAACCGTCG-3'。
实施例9:人皮肤癌细胞株A431细胞的检测
在24孔板中培养A431细胞,从10000个细胞/孔,10倍稀释至10个细胞/孔,过夜培养后,吸去培养液,+200ul裂解液B(同实施例8)/孔,反复吸打,转移到1.5ml离心管中,室温振荡10min,4°C、15000rpm离心20min,取上清,得到上清B;分别取20ul至0.2ml锚定管中,66°C保温10min,吸干管内液体,以洗涤液(同实施例8)洗涤7次,加入20ulPCR反应液(同实施例8)(SYBR荧光定量),进行PCR程序(93°C3min预变性,然后35个循环的93°C3s,66°C30s,二步法),SYBR荧光定量分析。结果显示10-10000个细胞的裂解液上清,都能得到阳性结果(样品的Ct值显著小于裂解液对照的Ct).
实施例10:人肺癌组织的检测
确诊的肺癌患者20例,其中男性16例,女性4例,年龄39-71岁,平均60.2岁,鳞癌9例,腺癌4例,大细胞癌3例,小细胞癌4例。
肺癌组织织切下后,立即液氮保存.癌组织经过病理验证.取约0.1mmol/L3大小的组织块放入1.5ml离心管中,加入200ul裂解液B(同实施例8),用吸头捣碎组织块,室温振荡10min,4℃、15000rpm离心20min,取上清,得到上清B;分别取20ul至0.2ml锚定管中,66℃保温10min,吸干管内液体,以洗涤液(同实施例8)洗涤7次,加入20ul PCR反应液(同实施例8)(SYBR荧光定量),进行PCR程序(93℃3min预变性,然后35个循环的93℃3s,66℃30s,二步法),SYBR荧光定量分析.结果显示18例肺癌组织的Ct值(在19.22~24.31之间)显著小于裂解液对照的Ct值(>25),判断为端粒酶阳性,检出率为90%。
实施例11:痰检
收集上述的肺癌患者的清晨第一口痰,1-5ml痰液+5-10ml痰融液(PBS+0.1%DTT。),37℃振荡10min,4℃、5000rpm离心10min,弃上清,沉淀+200ul裂解液B(同实施例8),反复吸打,转移到1.5ml离心管中,冰上20min,4℃、15000rpm离心20min,取上清,得到上清B。分别取20ul至0.2ml锚定管中,66度保温10min,吸干管内液体,以洗涤液(同实施例8)洗涤7次,加入20ul PCR反应液(同实施例8)(SYBR荧光定量),进行PCR程序(93℃3min预变性,然后35个循环的93℃3s,66℃30s,二步法),SYBR荧光定量分析。结果显示20例肺癌患者中检测阳性结果为16例,阴性4例,检出率为80%;3例正常人对照的检测结果均为阴性。
实施例12:以TaqMan探针替代SYBR Green I染料,不影响TRPCR的检测效果.
在24孔板中培养人肺癌细胞株A549细胞,从10000个细胞/孔,10倍稀释至10个细胞/孔,过夜培养后,吸去培养液,+200ul裂解液B/孔,反复吸打,转移到1.5ml离心管中,冰上20’,4℃、15000rpm离心20min,取上清,得到上清B;分别取20ul上清B至0.2ml锚定管中,66℃保温10min,吸干管内液体,以洗涤液洗涤7次,加入20ul PCR反应液(TaqMan探针),进行PCR程序(93℃3min预变性,然后35个循环的93℃3s,66℃30s,二步法),荧光定量分析.结果显示10-10000个细胞的裂解液上清,都能得到阳性结果(样品的Ct值显著小于裂解液对照的Ct)。
裂解液B和洗涤液组成同实施例8。
PCR反应液组成:50mmol/L KCl,1.5mmol/L MgCl2,0.2mmol/L dNTP,5%DMSO,0.05%Tween20,0.2umol/L TaqMan探针,0.5U/20ul Taq酶,0.2umol/L引物对,溶剂为10mmol/L、pH9.0的Tris-HCl;TaqMan探针的序列为:
FAM-TAACCCTAACCCTAACCCTAACCCTAACCC-TAMRA;
实施例13:琼脂糖电泳结合EB染色也可以用于TRPCR检测.
裂解液B、PCR反应液和洗涤液组成同实施例8。
肺癌患者的清晨第一口痰,1-5ml痰液+5-10ml痰融液,37℃振荡10min,4℃、5000rpm离心10min,弃上清,沉淀+200ul裂解液B,反复吸打,转移到1.5ml离心管中,冰上20min,4℃、15000rpm离心20min,取上清,得到上清B;分别取20ul上清B至0.2ml锚定管中,66℃保温10min,吸干管内液体,以洗涤液洗涤7次,加入20ul PCR反应液(SYBR荧光定量),进行PCR程序(93℃3min预变性,然后35个循环的93℃3s,66℃30s,二步法),结果分析采用琼脂糖电泳结合EB染色,紫外分析仪上观测拍照。结果可见:肺癌样本:1,3,4,6,9-11,12,13,16,17,19-24的结果呈阳性:都有分子量较大的特异扩增条带(左边单箭头所指的位置);正常人对照3例,只有分子量较小的引物二聚体条带(靠右边的双箭头所指的位置),无特异扩增条带,结果均为阴性,详见图2。
实施例13:采用TRPCR与RT-PCR对hTERT mRNA的检测结果比较
2孔10000个A549细胞/孔,第1孔细胞按TRPCR的前处理方法进行:+200ul裂解液B(同实施例8),反复吸打,转移到1.5ml离心管中,冰上20min,4℃、15000rpm离心20min,取上清,得到上清;分别取50ul至0.2ml锚定管(磁珠法或偶联法,参见实施例2,3)中,66℃保温10min,吸干管内液体,以TBST洗涤液洗涤7次,加入50ul PCR反应液(同实施例8),进行PCR反应(93℃3min预变性,然后40个循环的93℃3s,66℃30s,二步法);
第2孔细胞按QIAGEN RNA抽提试剂盒,抽提纯化总RNA(以DNase I酶处理去除基因组DNA).然后分别采用MMOL/LLV,AMV,FD,Tth等逆转录酶,在42℃进行RT反应1小时:10ul体系中,含1×酶反应缓冲液,0.1umol/L Oligo(dT)引物,2U酶和5ul总RNA。之后,将RT反应产物稀释10倍,取5ul为PCR模板,进行PCR反应(50ul体系)(93℃3min预变性,然后40个循环的93℃3s,66℃30s,二步法),PCR引物序列为:CTGCGCGCTCTTTGTGCTGG和GCAGCGCCGAGCTGGTACAG。
结果可见,TRPCR与RT-PCR都能得到的特异扩增条带(图3)。
实施例14:裂解液中探针B的含量对TRPCR结果的影响
配制分别含有1nmol/L,0.1nmol/L,0.01nmol/L,0.001nmol/L探针B的裂解液(1%SDS,500mmol/L NaCl,2mmol/L MgCl2,10mmol/L2-巯基乙醇,0.1mg/ml鱼精DNA,0.1%Tween20,1%脱脂奶粉,溶剂为10mmol/L、pH7.5的Tris-HCl),对4孔10000细胞/孔的A549细胞进行裂解,得到上清。其他操作同实施例3,结果如下:
Delta Ct=Ct-裂解液对照-Ct-1000个细胞.可见,探针B的含量在0.1nmol/L得到最大的Delta Ct,也即理论灵敏度最高。
实施例15:以TRPCR检测Bcl-2基因的表达
在24孔板中培养人肺癌细胞株H1299细胞,10000个细胞/孔,过夜培养后,进行Bcl2的反义寡核苷酸(ASO)转染或无转染对照,48hr后,+200ul裂解液/孔,反复吸打,转移到1.5ml离心管中,室温振荡10’,4°C15000rpm离心20’,取上清,得到上清B;分别取20ul至0.2ml锚定管(探针A按实施例2方法锚定)中,66℃保温10min,吸干管内液体,以洗涤液(TBST缓冲液)洗涤7次,加入20ul PCR反应液(SYBR荧光定量),进行PCR程序(93℃3min预变性,然后35个循环的93℃3s,66℃30s,二步法),SYBR荧光定量分析。结果显示无转染和ASO转染的细胞上清,都能得到阳性结果(样品的Ct值显著小于裂解液对照的Ct)。ASO转染的细胞,Bcl-2mRNA的量显著下降(Ct值上升)。
裂解液:1%SDS,500mmol/L NaCl,2mmol/L MgCl2,10mmol/L2-巯基乙醇,0.1mg/ml鱼精DNA,0.1%Tween20,1%脱脂奶粉,0.1nmol/L探针B,溶剂为10mmol/L、pH7.5的Tris-HCl;
PCR反应液:50mmol/L KCl,1.5mmol/L MgCl2,0.2mmol/L dNTP,5%DMSO,0.05%Tween20,0.4×SYBR Green I,0.5U/20ul Taq酶,0.2umol/LPCR引物对,溶剂为10mmol/L、pH9.0的Tris-HCl;
ASO:TCTCCCAGCGTGCGCCAT,探针A:
CCGCATCCCACTCGTAGCCCCTCTGCGACA,探针B:
CGCCGAAACCTCAACCGTCGCACACACATGACCCCACCGAACTCAAAGAAGGCCACAATCGGTGTCCACGCTTTCCTCCGG
PCR引物为NTP1和NTP2,同实施例5。
实施例16:以TRPCR检测PAR-2基因的表达
在24孔板中培养人皮肤癌细胞株A431细胞,10000个细胞/孔,过夜培养后,进行PAR-2的反义寡核苷酸(ASO)转染或无转染对照,48hr后,+200ul裂解液/孔,反复吸打,转移到1.5ml离心管中,室温振荡10’,4°C15000rpm离心20’,取上清,得到上清B;分别取20ul至0.2ml锚定管(探针A按实施例2方法锚定)中,66℃保温10min,吸干管内液体,以洗涤液(TBST缓冲液)洗涤7次,加入20ul PCR反应液(SYBR荧光定量),进行PCR程序(93℃3min预变性,然后35个循环的93℃3s,66℃30s,二步法),SYBR荧光定量分析。结果显示无转染和ASO转染的细胞上清,都能得到阳性结果(样品的Ct值显著小于裂解液对照的Ct)。ASO转染的细胞,PAR-2mRNA的量显著下降(Ct值上升)。
裂解液和PCR反应液参照实施例15。
ASO:TCCGCATCCTCCTGGAA,探针A:
CAGGGCATAGACATGGCTCTGGCCCTGGCT,探针B:
CGCCGAAACCTCAACCGTCGCTTGGCAAACCCACCACAAACACAATTGTGTAGACAATTGGGTGTCCACGCTTTCCTCCGG
PCR引物为NTP1和NTP2,同实施例5。
实施例17:以TRPCR检测PAR-2基因的表达
在24孔板中培养人皮肤癌细胞株A431细胞,10000个细胞/孔,过夜培养后,进行ZO-1的反义寡核苷酸(ASO)转染或无转染对照,48hr后,+200ul裂解液/孔,反复吸打,转移到1.5ml离心管中,室温振荡10’,4°C15000rpm离心20’,取上清,得到上清B;分别取20ul至0.2ml锚定管(探针A按实施例2方法锚定)中,66℃保温10min,吸干管内液体,以洗涤液(TBST缓冲液)洗涤7次,加入20ul PCR反应液(SYBR荧光定量),进行PCR程序(93℃3min预变性,然后35个循环的93℃3s,66℃30s,二步法),SYBR荧光定量分析.结果显示无转染和ASO转染的细胞上清,都能得到阳性结果(样品的Ct值显著小于裂解液对照的Ct).ASO转染的细胞,ZO-1mRNA的量显著下降(Ct值上升)。
裂解液和PCR反应液参照实施例15。
ASO:ACCGCTGGTCAGGAGATCGTG,探针A:
CTCTCTCCAGCGCCGCGCGAGGCTCC,探针B:
CGCCGAAACCTCAACCGTCGCCAAATCTTCTCACTCCTTCTGTTAACCACACCACTCCGGGGTGTCCACGCTTTCCTCCGG
PCR引物为NTP1和NTP2,同实施例5。
实施例18:以TRPCR检测hRPLP0基因的表达
在24孔板中培养人肺癌细胞株A549细胞,10000个细胞/孔,过夜培养后,+200ul裂解液/孔,反复吸打,转移到1.5ml离心管中,室温振荡10’,4°C15000rpm离心20’,取上清,得到上清B;分别取20ul至0.2ml锚定管(探针A按实施例2方法锚定)中,66℃保温10min,吸干管内液体,以洗涤液(TBST缓冲液)洗涤7次,加入20ul PCR反应液(SYBR荧光定量),进行PCR程序(93℃3min预变性,然后35个循环的93℃3s,66℃30s,二步法),SYBR荧光定量分析.结果显示能得到阳性结果(样品的Ct值显著小于裂解液对照的Ct).
裂解液和PCR反应液参照实施例15。
探针A:AGCCAAGAAGGCCTTGACCTTTTCAGCAAGTGGGAA,
探针B:CCGGAGGAAAGCGTGGACACCTGCCCATCAGCACCACAGC
CTTCCCGCGAAGGGACACGACGGTTGAGGTTTCGGCG
PCR引物为NTP1和NTP2,同实施例5。
实施例19:以TRPCR检测hGAPDH基因的表达
在24孔板中培养人肺癌细胞株A549细胞,10000个细胞/孔,过夜培养后,+200ul裂解液/孔,反复吸打,转移到1.5ml离心管中,室温振荡10’,4°C15000rpm离心20’,取上清,得到上清B;分别取20ul至0.2ml锚定管(探针A按实施例2方法锚定)中,66℃保温10min,吸干管内液体,以洗涤液(TBST缓冲液)洗涤7次,加入20ul PCR反应液(SYBR荧光定量),进行PCR程序(93℃3min预变性,然后35个循环的93℃3s,66℃30s,二步法),SYBR荧光定量分析.结果显示能得到阳性结果(样品的Ct值显著小于裂解液对照的Ct).
裂解液和PCR反应液参照实施例15。
A:GGACTCCACGACGTACTCAGCGCCAGCATC,
探针B:CAGGAGCAGCATTCCATCACGGAAGTCAGAGGAGACCAC
CTGGTGCTCAGTGTAGCCCAGGCGTCGCAGGTCCAGAGAAGG
PCR引物为NTP1和NTP2,同实施例5。
实施例20:以TRPCR检测hTERC基因的表达
在24孔板中培养人肺癌细胞株A549细胞,10000个细胞/孔,过夜培养后,+200ul裂解液/孔,反复吸打,转移到1.5ml离心管中,室温振荡10’,4°C15000rpm离心20’,取上清,得到上清B;分别取20ul至0.2ml锚定管(探针A按实施例2方法锚定)中,66℃保温10min,吸干管内液体,以洗涤液(TBST缓冲液)洗涤7次,加入20ul PCR反应液(SYBR荧光定量),进行PCR程序(93℃3min预变性,然后35个循环的93℃3s,66℃30s,二步法),SYBR荧光定量分析.结果显示能得到阳性结果(样品的Ct值显著小于裂解液对照的Ct).
裂解液和PCR反应液参照实施例15。
探针A:GCATGTGTGAGCCGAGTCCTGGGTGCAC,
探针B:CAGGAGCAGCATTCCATCACGAGCACGGCGCCTACG
CCCTTCTCAGTTAGGGTTAGACCGTCGCAGGTCCAGAGAAGG
PCR引物为NTP1和NTP2,同实施例5。
实施例21:以TRPCR检测大肠杆菌中氨苄青霉素抗性基因(APr)的表达
大肠杆菌,进行pUC19质粒转化,在LB+氨苄青霉素的培养基上过夜培养后,挑克隆在50ul裂解液中,66°C10min,15000rpm离心取上清,为转化克隆的上清;同样地,未进行转化的大肠杆菌,在无氨苄青霉素的LB培养基上过夜培养,得到原始克隆的上清。分别取20ul至0.2ml锚定管(探针A按实施例2方法锚定)中,66℃保温10min,吸干管内液体,以洗涤液(TBST缓冲液)洗涤7次,加入20ul PCR反应液(SYBR荧光定量),进行PCR程序(93℃3min预变性,然后35个循环的93℃3s,66℃30s,二步法),SYBR荧光定量分析.结果显示转化克隆能得到阳性结果(样品的Ct值显著小于裂解液对照的Ct),而原始克隆的结果为阴性(Ct值与空白裂解液相当)。证明TRPCR可以用于微生物的分子检测。
裂解液和PCR反应液参照实施例15。
探针A:CGGGAGGGCTTACCATCTGGCCCCAGT,
探针B:CAGGAGCAGCATTCCATCACGCAACCAAGTCATTCTGAGA
ATAGTGTATGCGGCGACCGCGTCGCAGGTCCAGAGAAGG,
PCR引物为NTP1和NTP2,同实施例5。