一种裂解液及其在保存组织或细胞、提取RNA中的应用
技术领域
本发明属于生物制剂技术领域,具体涉及一种裂解液及其在保存组织或细胞、提取RNA中的应用。
背景技术
提取核糖核酸(RNA)是分子生物学实验、临床分子诊断中经常需要进行的技术。所得RNA应用广泛,包括基因诊断、生物芯片分析、基因表达分析等。
组织块的保存方式直接影响以动物组织块为样品的RNA提取,主要的保存方式有液氮保存和RNA later溶液保存(RNAlaterTM Stabilization Solution)。但RNA later溶液与TRIzol、硅胶柱和磁珠法的化学成分不兼容,RNA later溶液中含有异硫氰酸铵,当组织块从RNA later溶液中取出用于提取RNA时,若未将组织块上带有的RNA later溶液清洗干净,则RNA later溶液中的异硫氰酸铵会与裂解液中的酚、SDS结合或反应生成沉淀,导致裂解液成分和浓度改变,裂解不彻底,降低RNA的纯度和收率。因此,采用RNA later溶液保存的组织或细胞在提取前通常需要进行反复地清洗,浪费时间和人力,降低提取效率。
目前,RNA的提取通常采用TRIzol法、硅胶柱和磁珠法等,但这些方法普遍存在RNA收率低、杂质污染严重的问题,不能满足后续基因诊断、生物芯片分析、基因表达分析等实验的质量要求。
此外,组织块的破碎过程也极大的影响着RNA的质量。常用组织块的破碎方法包括液氮研磨法、匀浆法(手工匀浆、机器匀浆、超声匀浆)和反复冻融法。液氮研磨法需要的组织块较大,且较难将组织块彻底打碎;匀浆法较难彻底抑制内源性RNA酶活性,容易造成内源性降解;反复冻融法的缺点也是难以彻底裂解大块组织,且内源性RNA酶活性难以抑制。因此,对动物源性组织块的RNA提取存在操作复杂、破碎不完全、内源性RNA活性难于抑制等困难,造成RNA的提取质量及产量难以保障。
发明内容
本发明的目的在于:针对上述现有提取RNA的裂解液与RNA later溶液成分不兼容,导致组织或细胞在提取RNA前需反复清洗,使得提取效率低下的问题,本发明提供一种裂解液及其在保存组织或细胞、提取RNA中的应用。
本发明采用的技术方案如下:
一种裂解液,包括裂解液A,所述裂解液A包括异硫氰酸胍2-4mol/L、氯化钠5-10mmol/L、氯化钾10-15mmol/L、氯化镁5-10mmol/L,裂解液A的pH为7-7.5。
所述裂解液A在保存组织或细胞中的应用。裂解液A的主要成分为异硫氰酸胍,异硫氰酸胍属于解偶剂,是一类强力的蛋白质变性剂,可溶解蛋白质并使蛋白质二级结构消失,导致细胞结构降解,核蛋白迅速与核酸分离。当采用裂解液A保存组织或细胞时,由于异硫氰酸胍浓度较低,可起到轻微的裂解作用,使得组织或细胞在由氯化钠、氯化钾和氯化镁组成的等渗体系中被异硫氰酸胍轻微裂解后于表面形成乳化膜,乳化膜可对组织或细胞起到保护作用,因此,可取代传统的RNA later溶液。
一种裂解液,包括裂解液B和所述裂解液A,所述裂解液B包括异硫氰酸胍2-4mol/L、亚精胺1-5mmol/L、水饱和苯酚30-40vt%、硫氰酸铵0.4-0.5mol/L、甘油7-8vt%,乙酸钠0.1-0.5mol/L,SDS 0.2-0.5wt%,裂解液B的pH为7-7.5。
进一步地,裂解液B还包括质量分数为0.01‰的溴酚蓝。
所述裂解液在提取RNA中的应用。在提取RNA时,同时使用裂解液A和裂解液B,裂解液B中的水饱和苯酚可裂解细胞,使细胞中的蛋白、核酸物质解聚得到释放,并且,异硫氰酸胍的浓度显著上升,可促进裂解,使得细胞裂解完全。此外,苯酚虽可有效地变性蛋白质,但不能完全抑制RNA酶活性,而异硫氰酸胍还可辅助抑制内源和外源RNA酶活性,减少RNA降解。裂解液A中的氯化钠、氯化钾和氯化镁还可促进RNA溶解,有利于提高RNA的收率。而裂解液B中的亚精胺可结合并沉淀DNA,硫氰酸铵可使蛋白脱水沉淀,去除蛋白污染,乙酸钠则可溶解多糖类物质,SDS作为阴离子表面活性剂,可使RNA离析,同时可作为蛋白质增溶剂,这些组分之间协同作用,使得由该裂解液提取的RNA纯度高、收率高,且蛋白污染低,可用于后续基因诊断、生物芯片分析、基因表达分析等实验。
所述裂解液提取RNA的方法为:
(1)取裂解液A保存的组织或细胞,加入所述裂解液A和裂解液B,颠倒混匀,获得混合物;
(2)从组织中提取RNA时,将步骤(1)得到的混合物进行超声破碎,从细胞中提取RNA时,直接进行下述步骤(4)中的操作;
(3)将超声破碎后的混合物颠倒混匀;
(4)在步骤(3)的混合物中,加入氯仿,混匀后离心,取上层液体;
(5)在步骤(4)获得的上层液体中加入异丙醇,混匀后离心,弃去液体,获得沉淀物;
(6)向上述沉淀物中加入乙醇溶液,混匀后离心,弃去液体;
(7)待步骤(6)中的乙醇挥发后加入ddH2O溶解;
进一步地,步骤(1)中,裂解液A和裂解液B的总质量为组织或细胞质量的100-150倍。
进一步地,步骤(2)中,超声功率为100-125W,超声时间为3-6s。
进一步地,步骤(4)中,氯仿的体积为混合物体积的0.2-0.3倍。
进一步地,步骤(5)中,异丙醇与上层液体的体积比为1:1。
进一步地,步骤(6)中,乙醇溶液的浓度为75vt%,乙醇溶液与异丙醇的体积比为1.2:1。
进一步地,离心的时间为1-5min,离心力为10000-12000g。
进一步地,步骤(7)中,ddH2O的体积为10-50μL。
本发明采用超声破碎组织,速率快,不仅避免了组织破碎不完全、内源性RNA酶的干扰,而且大大缩短提取时间,进一步提高了RNA的提取效率。本发明由于加入了溴酚蓝,在步骤(4)的离心过程中,溴酚蓝随DNA和蛋白质下沉,可用于指示RNA离析是否完成。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1.本发明的裂解液A可取代传统RNA later溶液,用于保存组织或细胞,因此,当采用裂解液A和裂解液B提取RNA时,不需要对组织或细胞进行清洗,省去了使用RNA later溶液保存时的清洗操作,简化了操作步骤,显著提高提取效率;
2.本发明裂解液中的各组分配比设计合理,相互之间协同作用,使得提取的RNA纯度高、收率高,且蛋白污染低;
3.本发明采用超声破碎组织,速率快,不仅避免了组织破碎不完全、内源性RNA酶的干扰,而且大大缩短提取时间,进一步提高了RNA的提取效率;
4.本发明裂解液A、裂解液B性质均较稳定,不易受季节、湿度等条件影响,并能充分配合使用,可实现实验室快速、低廉、高质量、规模化提取动物RNA的目的。
附图说明
图1为不同处理方法对大鼠肝脏组织提取RNA的1%琼脂糖电泳检测效果图;其中,0:Ladder,1:肝脏放入裂解液A 4h,2:肝脏放入RNA later 4h,3:肝脏放入裂解液A 8h,4:肝脏放入RNA later 8h,5:肝脏放入裂解液A 24h,6:肝脏放入RNA later 24h,7:肝脏放入裂解液A 48h,8:肝脏放入RNA later 48h;采用裂解液A保存的大鼠肝脏组织使用本发明裂解液提取RNA,采用RNA later保存的大鼠肝脏组织使用TRIzol提取RNA;
图2为大鼠不同组织采用不同裂解液提取RNA的1%琼脂糖电泳检测效果图;其中0:Ladder,1:心脏+本发明裂解液,2:心脏+TRIzol,3:肝脏+本发明裂解液,4:肝脏+TRIzol,5:脾脏+本发明裂解液,6:脾脏+TRIzol,7:肺脏+本发明裂解液,8:肺脏+TRIzol,9:肾脏+本发明裂解液,10:肾脏+TRIzol,11:坐骨神经+本发明裂解液,12:坐骨神经+TRIzol;
图3为PANC-1细胞采用不同裂解液提取RNA的1%琼脂糖电泳检测效果图;其中0:Ladder,1、2、3:Panc-1+本发明裂解液,4、5、6:Panc-1+TRIzol。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
实施例1
(1)取8个1.5ml EP管,每个EP管加入4mg大鼠肝脏组织,对每个EP管进行编号,其中,1、3、5、7号EP管分别加入250ul裂解液A,于室温下分别保存4h、8h、24h、48h,2、4、6、8号EP管分别加入250ul RNA later溶液,于室温下分别保存4h、8h、24h、48h;
(2)向上述1、3、5、7号EP管中分别加入750ul裂解液B;弃去上述2、4、6、8号EP管中的RNA later溶液,加入1×PBS洗涤3次后弃液,再分别加入1ml的TRIzol溶液;
(3)将上述1-8号EP管颠倒混匀后进行超声破碎裂解,超声时间为5s,频率为20kHz,功率为100W;
(4)将超声后的EP管颠倒几次,使其中的混合物混匀;
(5)在步骤(4)处理后的EP管中分别加入200ul氯仿,剧烈颠倒混匀30s后,在10000g的离心力下离心1min,取上层液体;
(6)将步骤(5)获得的上层液体分别倒入另一批对应编号的干净EP管中,然后分别加入500ul异丙醇,缓慢颠倒混匀50s后,在10000g的离心力下离心1min,弃去液体,获得沉淀物;
(7)向上述沉淀物中分别加入600ul 75vt%乙醇溶液,缓慢颠倒混匀30s后,在10000g的离心力下离心2min,弃去液体;
(8)将步骤(7)的EP管置于空气中干燥5min后加入40ul ddH2O溶解;
(9)将步骤(8)获得的RNA进行微量紫外分光光度计测定OD值以及琼脂糖凝胶电泳检测,检测结果见表1和图1,结果表明,由裂解液A保存的组织采用本发明裂解液提取的RNA杂质污染低,其收量高于RNA later保存后采用TRIzol提取的RNA的收量,长时间(48h)保存后,效果更为明显。
表1 实施例1提取的RNA的核酸蛋白检测结果
实施例2
(1)取12个1.5ml EP管,对每个EP管进行编号,其中,1、3、5、7、9、11号EP管分别加入250ul裂解液A和750ul裂解液B,2、4、6、8、10、12号EP管分别加入1ml TRIzol;
(2)向上述1、2号EP管中分别放入4mg大鼠心脏组织,3、4号EP管中分别放入3mg大鼠肝脏组织,5、6号EP管中分别放入5mg大鼠脾脏组织,7、8号EP管中分别放入4mg大鼠肺脏组织,9、10号EP管中分别放入5mg大鼠肾脏组织,11、12号EP管中分别放入3mg大鼠坐骨神经组织;
(3)将上述1-12号EP管颠倒混匀后进行超声破碎裂解,超声时间为5s,频率为20kHz,功率125W;
(4)将超声后的EP管颠倒几次,使其中的混合物混匀;
(5)在步骤(4)处理后的EP管中分别加入200ul氯仿,剧烈颠倒混匀30s后,在10000g的离心力下离心1min,取上层液体;
(6)将步骤(5)获得的上层液体分别倒入另一批对应编号的干净EP管中,然后分别加入500ul异丙醇,缓慢颠倒混匀50s后,在10000g的离心力下离心1min,弃去液体,获得沉淀物;
(7)向上述沉淀物中分别加入600ul 75vt%乙醇溶液,缓慢颠倒混匀30s后,在10000g的离心力下离心2min,弃去液体;
(8)将步骤(7)的EP管置于空气中干燥5min后加入40ul ddH2O溶解;
(9)将步骤(8)获得的RNA进行微量紫外分光光度计测定OD值以及琼脂糖凝胶电泳检测,检测结果见表2和图2,结果表明,对于大鼠不同部位的组织,采用本发明裂解液提取的RNA的电泳条带亮度高,且清晰、完整,RNA的杂质污染低,其纯度和收量均高于采用TRIzol提取的RNA的纯度和收量。
表2 实施例2提取的RNA的核酸蛋白检测结果
实施例3
(1)取6个1.5ml EP管,每个EP管加入约106个Panc-1细胞,对每个EP管进行编号,其中,1、2、3号EP管分别加入250ul裂解液A和750ul裂解液B,4、5、6号EP管分别加入1mlTRIzol;将上述EP管颠倒几次,使其中的混合物混匀;
(2)在上述EP管中分别加入200ul氯仿,剧烈颠倒混匀10s后,在10000g的离心力下离心1min,取上层液体;
(3)将步骤(2)获得的上层液体分别倒入另一批对应编号的干净EP管中,然后分别加入500ul异丙醇,缓慢颠倒混匀50s后,在10000g的离心力下离心1min,弃去液体,获得沉淀物;
(4)向上述沉淀物中分别加入600ul 75vt%乙醇溶液,缓慢颠倒混匀30s后,在10000g的离心力下离心1min,弃去液体;
(5)将步骤(4)的EP管置于空气中干燥5min后加入40ul ddH2O溶解;
(6)将步骤(5)获得的RNA进行微量紫外分光光度计测定OD值以及琼脂糖凝胶电泳检测,检测结果见表3和图3,结果表明,Panc-1细胞采用本发明裂解液提取的RNA的电泳条带完整、清晰、特异性好,并且纯度高、收量高,优于TRIzol。
表3 实施例3提取的RNA的核酸蛋白检测结果
如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式,任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化,凡是与本发明具有相同或相近的技术方案,均落入本发明的保护范围之内。