Trizol法大鼠心肌总RNA提取方法探讨
戴先成1, 柴智锋1, 徐永城2, 王山青3
1.浙江省诸暨市公安局,311800
2.浙江省宁波市公安局鄞州分局,315100
3.北京市公安局法医中心二部,102488

作者简介:戴先成(1965—),男,浙江诸暨人,副主任法医师,学士,主要从事法医学鉴定和研究工作。E-mail:forensic xu@126.com

摘要

目的探讨大鼠心肌总RNA的提取方法,为今后法医学研究和实践工作提供参考。方法用Trizol法,严格注意无RNA酶操作,通过裂解组织,分离、沉淀RNA而提取大鼠心肌总RNA,并用分光光度计、凝胶电泳及RT-PCR检测结果。结果 Trizol法能获得较高纯度和产量的完整总RNA。结论 Trizol法是提取总RNA可靠有效的方法,可望在法医学领域有较广的应用。

关键词: 法医病理学; 总RNA提取; Trizol法
中图分类号:DF795.1 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2014)03-0015-02
Extraction of total RNA from rat myocardium by using Trizol
DAI Xian-cheng, CHAI Zhi-feng, XU Yong-cheng, WANG Shan-qing
Abstract

Objective To explore extraction method of RNA from rat myocardium and provide reference for forensic medicine.Methods RNA were extracted from rat myocardium with Trizol and analyzed with spectrophotometer, gel electrophoresis and RT-PCR.Results Total RNA of rat myocardium was obtained successfully.Conclusion Trizol method is effective for extracting total RNA from rat myocardium and can be used in forensic medicine field.

Keyword: forensic pathology; extraction of total RNA; Trizol method

分子生物学技术已经在各个领域广泛运用, 其中在RNA方面的研究也正在被各领域研究人员所青睐, 法医工作者也不例外。但是由于RNA降解快而使其应用大受限制, 本文介绍以Trizol为主要试剂的总RNA提取方法, 并就其提取过程中的注意事项进行讨论, 以期在法医学领域能有较好的应用。

1 材料与方法
1.1 材 料

健康雌性Sprague-Dawley大鼠3只(8周龄, 200± 20g);

焦碳酸二乙酯(DEPC)、Trizol(美国)、氯仿、异丙醇等试剂;

ND-100分光光度计(美国)、Microfuge 22R 4℃离心机(美国)、9700PCR仪(美国)等设备。

1.2 方 法

实验准备:200℃干烤金属器械及玻璃器材4h、1/1000 DEPC液浸泡塑料器材过夜后烘干待用; 实验员戴无RNA酶手套、医用口罩及手术帽, 用3%H2O2擦洗操作台及设备。

实验操作:(1)断颈处死大鼠, 立即剪取新鲜心肌组织50mg~100mg, 液氮浸泡数分钟(直至组织块不冒气泡、完全沉到液氮底部为止), 再放入已加1mL预冷Trizol的玻璃匀浆器, 冰上碾磨15min, 转移混合液至2mL EP管并室温裂解5min;

(2)4℃、12000r/min离心10min, 后转移上清至新管, 向新管加氯仿200μ L, 盖紧并振荡混匀, 手动剧烈摇晃15sec, 室温放置3min;

(3)4℃、12000r/min离心15min, 再用200μ L小枪头分多次转移上清至新管, 向新管加异丙醇500μ L, 盖紧混匀, 手动摇晃15sec, 室温放置10min;

(4)4℃、12000r/min离心10min, 弃上清并加入75%乙醇1mL, 温和震荡、悬浮沉淀;

(5)4℃、7500r/min离心5min, 弃上清并在超净工作台风干;

(6)用20μ L无RNA酶水溶解沉淀, ND-100分光光度计及1%琼脂糖凝胶电泳检测;

(7)将RNA逆转录成cDNA, 并对管家基因GAPDH进行PCR扩增及电泳检测。

2 结 果

总RNA绝对含量≥ 500ng/μ L、OD值在1.8~2.0之间、凝胶电泳后用弱紫外光检测(UV340nm)可见明显的28s、18s及5s的条带(见表1图1)。管家基因GAPDH之PCR产物电泳检测能见到对应大小的片段(见图2)。

表1 总RNA含量及OD值表

图1 总RNA电泳图(1、2、3为样品, M为DNA Marker);

图2 管家基因GAPDH之PCR产物电泳图(1、2、3为样品, M为DNA Marker)

3 讨 论

真核生物细胞有4种RNA, 以rRNA(主要是28S、18S和5S)为主[1]。在总RNA的提取中, 常用能否提得高纯度的完整总RNA作为评价一种方法好坏的标准。影响总RNA的完整性主要是内外源性的RNA酶, 而影响总RNA纯度主要是在提取过程中, DNA及组蛋白是否完全去除。

内源性的RNA酶由组织本身决定, 尽量减少内源性RNA酶的作用时间或使其无活性是解决问题的关键。在本实验中, 将取下的组织立即用液氮浸泡数分钟, 直至组织块不冒气泡、完全沉到液氮底部为止, 使组织温度骤降, RNA酶暂时失去活性, 如果需要短期保存组织检材, 则在液氮浸泡后再存于-70℃冰箱中。对于外源性的RNA酶, 主要是整个提取过程的无RNA酶操作。为了尽量减少外源性RNA酶的干扰, 本实验做到:

(1)对实验用金属器械、玻璃仪器等用400℃高温灭活RNA酶, 塑料制品等用1/1000强RNA酶抑制剂DEPC水浸泡过夜, 并高压煮沸处理;

(2)整个实验在超净工作台中完成, 操作者带口罩、帽子, 并在实验过程中勤换手套;

(3)在匀浆组织前, 先在冰上预冷玻璃匀浆器和Trizol, 整个匀浆过程均在冰上完成;

(4)提取的总RNA立即快速检测, 并立即逆转录成cDNA。本实验采用高敏的ND-100分光光度计及1%琼脂糖凝胶电泳双重检测, 以确定RNA绝对含量、OD值等。在琼脂糖凝胶电泳时, 电压适当偏大, 减少电泳时间, 减少电泳过程中RNA的降减, 本实验中电泳电压为15V/cm, 电泳时间10min。结果显示28S的条带明显亮于18S的, 提示降解少, 可逆转录。

去除DNA及组蛋白的关键在氯仿分离步骤。匀浆后的组织液中加入氯仿、振荡、离心后, RNA、DNA及组蛋白分为上、中、下三层, RNA溶解在上层水相中。因RNA含量少, 提取过程中应尽量多地转移上层水相中的RNA到新管进入洗涤步骤, 这也常使DNA、组蛋白成份被误吸入水相。为了转移更多RNA水相又防止误吸其它杂质, 本实验采用小枪头少量多次吸取, 直至吸取最后一份纯清的上层水相。从OD值的检测看, 此方法提取的RNA纯度较高, 符合实验要求。

在提取过程中, 还应注意两个问题:

(1)关于检材处理与Trizol用量。对每个检材需要的样本量, 试剂公司建议50mg/mL~100mg/mL Trizol, 甚至建议每次检材用量小于50mg。但在本实验中, 发现用100mg的检材, 甚至稍微大于100mg同样可以获得满意的结果, 可能提示对于RNA含量较低或降解较严重的检材(如尸体法医学病理解剖所提取的检材), 可以适当加大检材量。

(2)醇类对核酸反应具有较强的抑制作用, 因此弃去乙醇后的风干步骤十分重要, 应尽量使管壁的乙醇风干, 但也不能风干太彻底, 因为过于风干会使RNA粘附管壁不易溶解, 应以管壁乙醇挥发完全、管底RNA尚未开裂为宜。

另外, 对于取下的检材, 实验分别比较了取下心肌组织, 先用液氮浸泡数分钟, 后立即放入Trizol液中匀浆并提取RNA; 液氮浸泡后立即匀浆, 后冻存于-70℃; 液氮浸泡后直接存于-70℃; 以及死后放置2h再用液氮浸泡, 然后提取RNA。结果显示, 液氮浸泡后立即匀浆提取、立即匀浆保存与直接存于-70℃之间没有明显差异, 都能提得RNA, 而死后不立即取材的组织(死后放置2h)则较难得到满意的结果。本实验提示, Trizol法可以从新鲜心肌组织中提取到满意的总RNA, 是提取总RNA可靠有效的方法, 可望在法医病理学研究与实践中有较广的应用。至于具体死后多长时间内能从心肌组织中提取出较好的RNA, 不同气温等条件下有何变化, 本实验没有具体涉及, 有待于进一步研究, 刘季等研究显示死后4d~5d内仍能从大鼠脑组织内提取出RNA[2]

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] 金冬雁, 黎梦枫, 侯云德. 分子克隆实验指南[M]. 北京: 科学出版社, 1992. 343-367. [本文引用:1]
[2] 刘季. 大鼠死后脑组织RNA降解与死亡时间推断的研究[D]. 山西医科大学, 2006. [本文引用:1]