逆轉錄-聚合酶鏈反應 (Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction,RT-PCR
逆轉錄- 聚合酶鏈反應 (Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction ,RT-PCR) 的原理是:提取組織或細胞中的總RNA ,以其中的mRNA 作為模板,采用Oligo (dT )或隨機引物利用逆轉錄酶反轉錄成cDNA 。再以cDNA 為模板進行PCR 擴增,而獲得目的基因或檢測基因表達。RT-PCR 使RNA 檢測的靈敏性提高了幾個數量級,使一些極為微量RNA 樣品分析成為可能。該技術主要用于:分析基因的轉錄產物、獲取目的基因、合成cDNA 探針、構建RNA 高效轉錄系統。
一、反轉錄酶的選擇
1 . Money 鼠白血病病毒(MMLV )反轉錄酶:有強的聚合酶活性,RNA 酶H 活性相對較弱。最適作用溫度為37 ℃ 。
2 . 禽成髓細胞瘤病毒(AMV )反轉錄酶:有強的聚合酶活性和RNA 酶H 活性。最適作用溫度為42 ℃ 。
3 .Thermus thermophilus 、Thermus flavus 等嗜熱微生物的熱穩定性反轉錄酶:在Mn2 存在下,允許高溫反轉錄RNA ,以消除RNA 模板的二級結構。
4 .MMLV 反轉錄酶的RNase H- 突變體:商品名為SuperScript 和SuperScript Ⅱ。此種酶較其它酶能多將更大部分的RNA 轉換成cDNA ,這一特性允許從含二級結構的、低溫反轉錄很困難的mRNA 模板合成較長cDNA 。
二、合成cDNA 引物的選擇
1 . 隨機六聚體引物:當特定mRNA 由于含有使反轉錄酶終止的序列而難于拷貝其全長序列時,可采用隨機六聚體引物這一不特異的引物來拷貝全長mRNA 。用此種方法時,體系中所有RNA 分子全部充當了cDNA 第一鏈模板,PCR 引物在擴增過程中賦予所需要的特異性。通常用此引物合成的cDNA 中96% 來源于rRNA 。
2 . Oligo(dT) :是一種對mRNA 特異的方法。因絕大多數真核細胞mRNA 具有3 ’ 端Poly(A ) 尾,此引物與其配對,僅mRNA 可被轉錄。由于Poly(A )RNA 僅占總RNA 的1-4% ,故此種引物合成的cDNA 比隨機六聚體作為引物和得到的cDNA 在數量和復雜性方面均要小。
3 . 特異性引物:最特異的引發方法是用含目標RNA 的互補序列的寡核苷酸作為引物,若PCR 反應用二種特異性引物,第一條鏈的合成可由與mRNA 3’ 端最靠近的配對引物起始。用此類引物僅產生所需要的cDNA ,導致更為特異的PCR 擴增。
二、 試劑準備
1 .RMA 提取試劑
2 .第一鏈cDNA 合成試劑盒
3 .dNTPmix :含dATP 、dCTP 、dGTP 、dTTP 各2mM
4 .Taq DNA 聚合酶
三、操作步驟
1. 總RNA 的提取:見相關內容。
2. cDNA 第一鏈的合成:目前試劑公司有多種cDNA 第一鏈試劑盒出售,其原理基本相同,但操作步驟不一。現以GIBICOL 公司提供的SuperScriptTM Preamplification System for First Strand cDNA Synthesis 試劑盒為例。
(1 )在0.5ml 微量離心管中,加入總RNA 1-5 μg ,補充適量的DEPC H2 O 使總體積達11 μl 。在管中加10 μM Oligo (dT )12-18 1 μl ,輕輕混勻、離心。
(2 )70 ℃ 加熱10min ,立即將微量離心管插入冰浴中至少1min 。
然后加入下列試劑的混合物:
10 × PCR buffer 2 μ l
25mM MgCl2 2 μ l
10mM dNTPmix 1 μ l
0.1M DTT 2 μ l
輕輕混勻,離心。42 ℃ 孵育2-5min 。
(3 )加入Superscript Ⅱ1 μl ,在42 ℃ 水浴中孵育50min 。
(4 )于70 ℃ 加熱15min 以終止反應。
(5 )將管插入冰中,加入RNase H 1 μl ,37 ℃ 孵育20min ,降解殘留的RNA 。-20 ℃ 保存備用。
3 .PCR :
(1 )取0.5ml PCR 管,依次加入下列試劑:
第一鏈cDNA 2 μ l
上游引物(10pM ) 2 μ l
下游引物(10pM ) 2 μ l
dNTP(2mM ) 4 μ l
10 × PCR buffer 5 μ l
Taq 酶(2u/ μl ) 1 μ l
(2) 加入適量的ddH2 O ,使總體積達50 μl 。輕輕混勻,離心。
(3) 設定PCR 程序。在適當的溫度參數下擴增28-32 個循環。為了保證實驗結果的可靠與準確,可在PCR 擴增目的基因時,加入一對內參(如G3PD )的特異性引物,同時擴增內參DNA ,作為對照。
(4) 電泳鑒定:行瓊脂糖凝膠電泳,紫外燈下觀察結果。
(5) 密度掃描、結果分析:采用凝膠圖像分析系統,對電泳條帶進行密度掃描。
四、注意事項
1 . 在實驗過程中要防止RNA 的降解,保持RNA 的完整性。在總RNA 的提取過程中,注意避免mRNA 的斷裂。
2 . 為了防止非特異性擴增,必須設陰性對照。
3 . 內參的設定:主要為了用于靶RNA 的定量。常用的內參有G3PD (甘油醛-3- 磷酸脫氫酶)、β-Actin (β- 肌動蛋白)等。其目的在于避免RNA 定量誤差、加樣誤差以及各PCR 反應體系中擴增效率不均一各孔間的溫度差等所造成的誤差。
4 . PCR 不能進入平臺期,出現平臺效應與所擴增的目的基因的長度、序列、二級結構以及目標DNA 起始的數量有關。故對于每一個目標序列出現平臺效應的循環數,均應通過單獨實驗來確定。
5 . 防止DNA 的污染:
(1) 采用DNA 酶處理RNA 樣品。
(2) 在可能的情況下,將PCR 引物置于基因的不同外顯子,以消除基因和mRNA 的共線性
北京天優福康生物科技有限公司
官網:http://m.jyzjsd.com/
服務熱線:400-860-6160
聯系電話/微信:13718308763
QQ:2136615612 3317607072
E-mail:Tianyoubzwz@163.com