一些樣本來源在其RNA或內(nèi)含物方面存在著顯著不同,可能導(dǎo)致RNA的分離和分析過程出現(xiàn)問題。當(dāng)操作這些樣本來源時需要一些特別注意事項。本節(jié)將針對大量不同樣本來源的操作進行探討。
植物
從植物材料中分離RNA會遇到一些特殊困難,常規(guī)技術(shù)在用于植物樣本之前一般要先經(jīng)過條件優(yōu)化。一些植物代謝產(chǎn)物的化學(xué)性質(zhì)與核酸相似,導(dǎo)致其難于從RNA制備產(chǎn)物中除去。(使用不當(dāng)?shù)模┘兓椒ǎㄈ琨}類或苯酚)所導(dǎo)致的代謝物(例如多糖類、多酚類和黃酮類)或污染物與目的RNA的共分離,可能造成對酶促反應(yīng)的抑制,或?qū)е伦贤夥止夤舛葴y定和凝膠電泳結(jié)果上的偏差。從植物材料中分離RNA的過程中可能遇到的困難還包括由于較高粘性導(dǎo)致的吸取體積錯誤,以及儲存過程中的RNA降解問題。
通常對植物的生長條件進行優(yōu)化,使其不產(chǎn)生高水平的植物代謝產(chǎn)物,可有助于對RNA的有效分離。由于植物種類之間存在較大差異,因此對其生長條件很難有同一的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。不過作為普適原則,建議盡可能使用健康幼嫩的植物組織。年輕植物組織的RNA得率通常高于年老組織,因為前者在等重條件下通常比后者包含更多的細(xì)胞。而且等重的年輕組織通常也包含更少的代謝物。此外,許多“自定義”的RNA分離方法都推薦將植物組織在黑暗中培養(yǎng)1–2天后再進行收獲,以避免形成植物代謝物的高水平積累。
心臟、肌肉和皮膚組織
從例如骨骼肌、心臟和皮膚組織一類的樣本中分離RNA可能比較困難,因為此類樣品中含有大量的收縮性蛋白、結(jié)締組織和膠原。為了去除這些可能對RNA分離造成干擾的蛋白,需要使用蛋白酶或含苯酚的裂解試劑對此類樣本進行處理。不過,蛋白酶的消化過程需要避免RNA發(fā)生降解。
**
**mRNA的很多基本特征都不同于真核生物的mRNA。原核生物的mRNA沒有5’帽子,也很少具有poly A尾。缺少poly A尾的mRNA無法通過雜交進行捕獲。另外,也無法在合成初始鏈的過程中使用寡聚脫氧胸腺嘧啶核苷(oligo–dT)引物,只能使用隨機引物作為替代。
此外,**RNA也十分地不穩(wěn)定,快速生長的品種中RNA的平均半衰期約為3分鐘。某些**的mRNA在翻譯同時即發(fā)生降解。因此對于嘗試從**中分離mRNA的研究人員來說,這可算是一個**煩。也由于**中的mRNA的周轉(zhuǎn)(從生成到降解)非常快,造成原核生物的基因表達研究比真核生物更為困難。為了地保留基因表達譜,并使完好mRNA的得率大化,在樣本獲取和加工之前需要對其進行穩(wěn)定處理。
血液
血液直接源于臨床分析的收集樣本。在收集管中使用RNA穩(wěn)定處理試劑可成功保存血液樣本的RNA。從血液中分離RNA的方法,需要能夠確保生成無污染物或酶抑制劑的高質(zhì)量RNA。血液中所含有的大量酶抑制劑會對下游的RNA分析造成干擾。此外,如肝素和EDTA等一類常規(guī)的抗凝血劑也會干擾下游分析。應(yīng)注意抗凝血劑并不會對RNA起到穩(wěn)定化作用。
人類血液中的紅血球(血紅細(xì)胞)不含細(xì)胞核,因此不會合成RNA;通常情況下這類細(xì)胞僅含有非常微量的RNA,而不是RNA分離的主要對象。從全血中分離RNA的主要靶標(biāo)細(xì)胞為白血球(白細(xì)胞),這類細(xì)胞含有細(xì)胞核和RNA。白血球由三種主要的細(xì)胞類型構(gòu)成:**細(xì)胞、單核細(xì)胞和粒細(xì)胞。
由于健康的血液中所含的紅細(xì)胞數(shù)量約為白細(xì)胞的1000倍,去除紅細(xì)胞會有助于簡化RNA分離步驟??赏ㄟ^選擇性地裂解紅細(xì)胞來達到此目的,因為紅細(xì)胞對低滲休克更為敏感(相比白血球),在低滲緩沖液中會迅速發(fā)生破裂。
裂解紅細(xì)胞的另一種常見替代方法是Ficoll密度——梯度離心法。與紅血球裂解法不同,F(xiàn)icoll密度——梯度離心法僅獲取單核的細(xì)胞(**細(xì)胞和單核細(xì)胞),而會去除粒細(xì)胞。經(jīng)Ficoll密度––梯度離心法分離出的單核細(xì)胞能夠使用與其他動物細(xì)胞一樣的方法進行RNA分離。
FFPE組織樣品
福爾馬林固定,石蠟包埋(FFPE)的組織樣本是生物醫(yī)學(xué)研究中的重要和廣泛的樣本來源。越來越多的研究者開始針對FFPE樣本開始分子水平的分析,因此考慮這些樣本的獨特屬性以發(fā)展針對性的分離方法變得越來越重要。
由于在固定和包埋過程中使用了甲醛,通常會使FFPE樣本中的核酸發(fā)生嚴(yán)重的片段化和化學(xué)改變。因此,從FFPE樣本中分離到的核酸會比新鮮樣本或冰凍樣本的分子量更低。其片段化程度基于樣本類型、保存期長短,以及固定、包埋和儲存的條件而發(fā)生變化。盡管在凝膠電泳或芯片實驗室(lab–on–a–chip)分析等標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量控制分析中無法測得甲醛修飾情況,但后者實際會對酶學(xué)分析造成嚴(yán)重干擾。
為了將FFPE儲存法對RNA轉(zhuǎn)錄物的影響降至低,應(yīng)牢記下列小貼士:
-
盡可能快地取樣和固定組織
-
不要使用厚度超過5 mm的樣本,樣本固定時間不宜過長(長24小時)
-
使用的試劑進行石蠟包埋,不要加入其它添加劑
-
盡可能避免對樣本進行染色
-
適當(dāng)?shù)貎Υ鍲FPE樣本(RNA在4°C可完好保存至1年,優(yōu)于保存在室溫或更高溫度)
-
使用適當(dāng)?shù)拿撌灢襟E
-
RNA分離應(yīng)包含一個解交聯(lián)的步驟
|