[實驗原理]
RNA是一類極易降解的分子,要得到完整的RNA必須最大限度地抑制提取過程中內源性及外源性核糖核酸酶對RNA的降解。本實驗以小麥為材料,采用異硫氰酸胍—苯酚—氯仿抽提法或CTAB法提取總RNA。異硫氰酸胍是高濃度變性劑,可溶解蛋白質,破壞細胞結構,使蛋白質與核酸分離,失活RNA酶,所以RNA從細胞中釋放出來時不被降解。細胞裂解后,除了RNA,還有DNA、蛋白質和細胞碎片,通過酚、氯仿等有機溶劑處理得到純化、均一的總RNA。mRNA僅占總RNA的1%-5%,由于大多數真核mRNA
3’端具有多聚腺苷酸結構(polyA),因此可采用寡聚(d丁)纖維素親和層析柱分離出mRNA。
[儀器、材料與試劑]
(一) 儀器和材料
紫外線透射儀、移液槍、瓊脂糖凝膠電泳系統、小麥黃化苗
(二) 試劑
4M異硫氰酸胍、2M NaAc(pH 4.8)、4M LiCl、3M NaAc(pH5.0),以上均用0.1%焦碳酸二乙酯(DEPC)配制,然后高壓滅菌
5X甲醛凝膠電泳緩沖液:嗎啉代丙烷磺酸(MOPS)0.1M、NaAc40 mM、EDTA 5 mM
高鹽緩沖液:Tris-Cl 10mM;EDTA l mM;NaCI 0.5M ;pH7.4。
低鹽緩沖液:Tris-Cl 10mM;EDTA l mM;NaCI 0.1M ;pH7.4。
洗脫緩沖液:Tris-Cl 10mM;EDTA l mM;pH7.4。
CTAB抽提緩沖液配制:用0.1%DEPC溶液配制2%(W/V)CTAB、2%PVP,25mM EDTA、2M
NaCl(只配至60%的終體積),于37℃過濾后滅菌,再將DEPC水配制的1M Tris-Cl(pH8.0)稀釋至終濃度為100
mM,然后溶入亞精胺至終濃度為0.5g/L,4℃短期保存,-20℃長期保存。
[實驗步驟]
(一)提取小麥總RNA
1、實驗前10天左右播種小麥種子,生長約10cm黃化苗(避光)。
2、稱取1.2g小麥葉片,剪碎(冰浴),移入研缽,在液氮中研磨成粉末狀,移入50ml離心管。
3、加入4M異硫氰酸胍4ml,苯酚3ml,2M NaAc(pH 4.8)0.3ml,氯仿0.6ml,混勻,冰浴放置30min(破壞細胞結構,失活RNA酶)。
4、4℃,8000r/min,離心13min。棄沉淀,取上清至另一干凈無菌離心管中,加入2倍體積無水乙醇,-20℃,1h。
5、4℃,8000r/min,離心13min。棄上清,在沉淀中加入1ml 4MLiCl,使溶解。移入1.5ml Eppendof管中,冰浴2h。
6、13000r/min,離心15min。棄上清,在沉淀中加入400uL水(經DEPC處理),再加入400uL氯仿混勻(去蛋白)。
7、13000r/min,離心6min。取上清,并加入1/10體積3MNaAc(pH5.0),2倍體積無水乙醇,-20℃放置30min。
8、13000r/min,離心13min。將沉淀RNA用70%乙醇洗滌2次(70%乙醇用DEPC配制),室溫下干燥。
9、加入100uL DEPC水溶解,-20℃保存。
注意:提取總RNA時,對所用與RNA有關的儀器進行DEPC處理.操作時應使用一次性手套,所用的溶液都需是RNA專用,以防RNA酶污染.
植物總RNA的提取也可采用CTAB法進行,方法如下:
1、在一50ml DEPC處理過的離心管中加入15ml CTAB植物RNA抽提緩沖液,并加入300ul β-巰基乙醇,混勻并預熱至65℃。
1、稱取2g小麥葉片,剪碎(冰浴),移入研缽,在液氮中研磨成粉末狀,迅速移入加有緩沖液50ml離心管。
2、65℃水浴15min,每隔1-2min混勻一次。
3、加入等體積氯仿,振蕩10min,18℃ 1000xg離心10min。
4、取上清液于一50ml DEPC處理過的離心管中,重復步驟4。
5、取上清液于一50ml DEPC處理過的離心管中,加入1/4體積的LiCl(10M),4℃過夜。
6、4℃ 10000xg離心15min。棄上清,500ul DEPC水溶解沉淀,并轉入1.5ml RNase-Free的離心管中。
7、加入等體積氯仿,同步驟5,抽提2次。
8、加入2倍體積無水乙醇,-20℃ 2h。
10、4℃ 10000xg離心15min,吸干沉淀。視需要用100-500ul DEPC水溶解沉淀,-70℃保存。
(二) 在甲醛變性凝膠電泳分析總RNA、檢查其完整性
1、制備1%變性瓊脂糖凝膠:將0.2g瓊脂糖溶于水,加入5X甲醛凝膠電泳緩沖液4mL,稍冷卻加入37%甲醛3.4mL,混勻,使膠總體積為20mL。倒膠并放在空氣中冷卻30min.
2、50V電壓電泳,至溴酚藍移至前沿1cm處停止電泳。
3、在EB中染色15-20min,紫外燈下觀察結果。
(三)mRNA的分離與純化
1、將Oligo(dT)-cellulose裝入經DEPC處理的柱中,0.1M NaOH浸泡10min,離心除去膠中溶液(350gX2min)。
2、再用DEPC處理過的水洗2遍,每次2.0mL,然后用高鹽溶液洗至洗脫液pH<8.0。
3、總RNA在65℃加熱5min,冰上冷卻,加2倍體積的高鹽溶液于總RNA中,混勻,上柱,將溶液與膠混勻,放置10min。
4、收集流出液,重復第3步操作。
5、待溶液從柱上流出后,用高鹽溶液洗4次,每次2.0mL,用低鹽溶液洗3次每次2.0mL,收集洗脫液。
6、離心(350g* 2min)除去膠中剩余溶液,每次用0.25m1洗脫液,離心(3500*2 min)收集洗脫液,洗3次,總共約0.75mL洗脫液。
7、將洗脫液分成兩部分,分別加入0.85mL無水乙醇和0.18mL 7.5M NH4Cl,-20℃放置30min,離心(12 000gXl5rain),用75%乙醇淋洗,抽干后置于-80℃保存。
8、50V電壓電泳,EB中染色,紫外燈下觀察結果
[實驗結果]
從小麥中提取的總RNA以及純化得到mRNA的甲醛變性凝膠電泳貫觀察:可以看出總RNA有三條帶(28S、18S、5S),而且28S條帶以上還有明顯條帶,說明總RNA還未降解。mRNA中沒有小條帶,說明mRNA也未降解。