RNA酶活性的控制
為了獲得高質量的真核細胞mRNA, 必須使用RNA酶的抑制劑或采用下述的破碎細胞和滅活RNA酶同步進行的方法,最大限度地降低細胞破碎過程中所釋放的RNA酶的活性。同時,避免偶然引入實驗室內其他潛在的痕量RNA酶也很重要。下面列舉避免RNA酶法染問題的一些注意事項。大多數有經驗的研究者并不拘泥于這些注意事項,只是在遇到問題時可能采用其中的一種或幾種方法加以解決。
一、實驗程序
如不謹慎操作,外源性RNA酶可以通過下述途徑污染RNA制品:
(一)玻璃制品、塑料制品和電泳槽
滅菌的一次性使用的塑料制品基本上無RNA酶,可以不經預處理直接用于制備和貯存RNA.實驗室用的普通玻璃器皿和塑料制品經常有RNA酶法染,使用前必須于180℃干烤8小時或更長時間(玻璃器皿)或用氯仿沖洗(塑料制品)。另一種方法是用0.1 %焦碳酸二乙酯(DEPC)的水溶液浸泡用于制備RNA的燒杯,試管和其他用品。DEPC是RNA酶的強烈抑制劑,但其作用并不是絕對的。灌滿DEPC的玻璃或塑料器皿在37℃放置2小時,然后用滅菌水淋洗數次, 并于100℃干烤15分鐘。在15 lbf/in2(1.034x105Pa)高壓蒸氯滅菌15分鐘。上述處理可以除去器甲上痕量的DEPC,以防DEPC通過羧甲基化作用對RNA的嘌呤堿基進行修飾。
羧甲基化的RNA在無細胞體系中翻譯效率很低,然而,除非其中大部分嘌呤堿基均被修飾,否則其形成DNA:RNA或RNA:RNA雜交休的能力并不明顯降低。用于RNA電泳的電泳槽應用去污劑洗干凈,再用水沖洗,用乙醇干燥,然后灌滿3%的H2O2溶液,于室溫放置10分鐘,然后用0.1 %DEPC處理過的水徹底沖洗電泳槽。最好能留出一些玻璃器皿、塑料制品和電泳槽作上特殊標記,存放在指定地點,為RNA實驗專用。
(二)研究人員造成的污染
RNA酶最主要的潛在污染源是研究人員的手。因此,在準備分離的和分析RNA的材料和溶液時,主有涉及RNA的一切操作過程中,都應戴一次性手套,接觸“胖的”玻璃器皿和其他物品以后,手套就可能沾染上RNA酶,因此進行RNA實驗時應勤換手套。
(三)污染的溶液
用高壓滅菌的水和RNA研究專用的化學試劑配制溶液,用干烤過的藥匙稱取試劑,將溶液裝入無RNA酶的玻璃器皿。可能的話溶液均應用0.1%DEPC于37℃至少處理12小時,然后于100℃加熱15分鐘或在15lbf/in2(1.034x105Pa)的高壓下蒸氣滅菌15分鐘。
注:DEPC可與胺類迅速發生化學反應,因些不能用來處理含有Tris 一類的緩沖液。可存幾瓶新的未開封的Tris晶體以制備無RNA酶的溶液。
二、RNA酶的抑制劑
下面介紹3種廣泛應用的特異性RNA酶抑制劑。
(一)RNA酶的蛋白質抑制劑
RNA酶的蛋白質抑制劑是從人胎盤分離的一種蛋白質可與多種RNA酶緊密結合(KI≈3x1010)形成非共價結合的等摩爾復合物,使RNA酶失活。
此蛋白質體內可能是血管生成素的抑制劑,血管生成素是氨基酸序列和推測的三級結構與胰RNA酶類似的一種血管生成因子, 幾個廠家以不同的商品名出售這種抑制劑,該蛋白質應置于含5mmol/L二硫蘇糖醇(DTT)的50%甘油中,貯存于-20℃。抑制劑制品凍融數次后或放置在氧化條件下即應棄之不用,因為上述處理會使蛋白質變性從而釋放出所結合的RNA酶。因此,在使用變性劑裂解哺乳動物細胞這一提取RNA的初始步聚中不應使用這種蛋白抑制劑。
然而職用更溫和的裂解方法時應使用這種抑制劑,并且在后續的所有RNA純化步驟中均應有此蛋白質存在。由于酚抽提可以除蛋白質抑制劑,故應在純化過程中補加幾次抑制劑。其最大活性的發揮要求巰基試劑,而且它并不干擾反轉錄或mRNA在無細胞體系中的翻譯。