转录组文库及其构建方法_2

文档序号:9285322阅读:来源:国知局
NA进行打断,然后再对 打断后的短片段(150bp~200bp)的mRNA进行逆转录得到双链cDNA,然后不经过扩增步骤 直接将双链cDNA进行片段化文库构建。由于这样所构建的文库通常最能真实反映所检测 样本的转录状态。而且,这种打断成小片段后再进行转录对逆转录酶的要求也相对较低,只 要能够转录较短的片段即可。
[0031] 而在本发明中,通过采用能够逆转录较长片段、逆转录活性较强且保真性较高的 MMLV逆转录酶进行mRNA的逆转录过程,并在逆转录得到双链cDNA之后进行预扩增的步骤, 以使得来源于样本mRNA的双链cDNA的量达到满足文库构建的要求,从而实现对微量样本 转录组文库的构建。
[0032] MMLV逆转录酶为莫洛尼鼠白血病毒逆转录酶,其野生型除了逆转录酶活性外,还 具有较强的RNaseH酶活性,能够对逆转录得到的RNA-DNA杂交体中的RNA链进行酶切,从 而影响逆转录片段的长度。目前可用的MMLV都是经过重组改造的逆转录酶。适用于本发 明的MMLV系列的逆转录酶包括但不仅限于SMARTScribe?逆转录酶、Superscript?IV逆转 录酶或SuperscriptsIn逆转录酶.。这些MMLV逆转录酶分别具有以下优点:高效、适于众 多RNA模板;反应抑制剂耐受性高;cDNA得率高。
[0033] 上述转录组文库构建的方法中,从总RNA中获取得到mRNA的步骤可以采用现有的 分离方法,只要能够进行后续的逆转录步骤即可,比如可以采用Oligod(T)磁珠或者Oligo (KT)引物进行捕获。在本发明中,优选采用Oligod⑴引物从待测样本的总RNA中捕获得 到mRNA,不仅能够提高mRNA的捕获效率,而且能够降低转录组文库构建的成本。在本发明 一种优选的实施例中,待测样本的总RNA小于0. 5ng。小于0. 5ng总RNA的量采用本发明的 上述构建方法同样能够实现文库的构建。
[0034] 上述构建方法中,利用MMLV逆转录酶将mRNA逆转录成双链cDNA的步骤为常规的 逆转录步骤,包括:步骤Sl,利用MMLV逆转录酶对mRNA进行逆转录,得到第一链cDNA;以及 步骤S2,以第一链cDNA为模板合成第二链cDNA,得到双链cDNA。
[0035] 上述逆转录得到双链cDNA的步骤中,根据实际需要可用对得到的第一链cDNA和 双链cDNA进行纯化,以去除逆转录反应过程中的酶、dNTPs等杂质,提高后续文库构建的质 量。在本发明一种优选的实施例中,在步骤Sl和步骤S2之间,还包括对第一链cDNA进行 磁珠纯化的步骤;以及在步骤S2之后,还包括对双链cDNA进行磁珠纯化的步骤。
[0036] 上述步骤中采用磁珠纯化,方便快速且纯化效果好。市售的各种能够对DNA进行 纯化的磁珠均适用于上述纯化步骤。在本发明中,优选采用SPRIAmpureXP磁珠。
[0037] 在现有的转录组文库构建方法中,通常在文库构建之前,需要对待测样本的总RNA 的量进行检测,只要总RNA的量能够达到量的要求,就进行mRNA的捕获及打断。由于打断 后的mRNA已为短片段,因而无法检测所逆转录的双链cDNA是否涵盖发生转录了的基因的 全长。而在本发明的构建方法中所得到的双链cDNA为基因转录的全长mRNA,而基因全长 mRNA的长度通常在400bp到9000bp之间,因而可以通过安捷伦2100对双链cDNA扩增后得 到的扩增cDNA的纯度及完整性进行判断,从而对文库构建的质量进行把控。在本发明一种 优选的实例中,在对双链cDNA进行磁珠纯化的步骤后,还包括对双链cDNA的长度和浓度进 行检测的步骤。
[0038] 上述构建方法中利用扩增cDNA进行片段化文库构建得到转录组文库的步骤采用 现有的构建步骤即可。在本发明的优选实施例中,上述步骤包括:对扩增cDNA进行片段化, 得到片段化DNA;对片段化DNA进行末端修复加A,得到修复DNA;对修复DNA进行接头连接, 得到带接头DNA;对带接头DNA的片段长度进行选择,得到目的长度DNA;对目的长度DNA进 行USER酶消化,得到消化DNA;对消化DNA进行富集,得到转录组文库。
[0039] 在本发明另一种典型的实施方式中,提供了一种转录组文库,该转录组文库采用 上述任一种构建方法构建而成。该转录组文库同样能够实现特定细胞或组织在特定状态下 的基因转录状态。
[0040] 下面将结合具体的实施例来进一步说明本发明的有益效果。下列实施例参照图2 所示的详细步骤进行转录组文库的构建。
[0041] 一 ?TRizol法提取拟南芥花粉细胞的总RNA。
[0042] 1)将样本加入ImlTrizol中,震荡,室温静置5min,使其充分裂解,13000rpm离心 5min,然后将管中的上清转移至新2.OmlEP管;
[0043] 2)按照Trizol:氯仿=5:1的比例加入氯仿,盖紧管盖,漩涡振荡器上振荡混匀 15s,室温静置2-3min,使其自然分相;
[0044] 3)4°C,13000rpm离心5min,混合物会分成三层:下层红色为苯酸一氯仿有机相, 中间层和无色上层水相,RNA主要集中在水相;
[0045] 4)将上清转入一新2.OmlEP管(注意不要吸到中间层和下层),加入等体积氯仿, 漩涡振荡器上振荡混匀15s,室温静置2-3min,使其自然分相,4°C,13000rpm离心5min;
[0046] 5)将上层水相转入新的I. 5mlEP管(约500-600y1,注意不要取到下层液体), 离心管上标明项目名称、样品名称和日期,加入等体积的异丙醇,混匀后,-80°C或干冰放置 20min;
[0047] 6) 4°C,13000rpm离心lOmin,弃掉上清;
[0048] 7)向RNA沉淀中加入Iml75%乙醇,颠倒混勾5s,4°C,13000rpm离心5min,弃上 清;
[0049] 8)重复步骤7
[0050] 9) 4°C,13000rpm离心lmin,用枪头小心吸弃多余液体;
[0051] 10)将RNA沉淀置于超净工作台吹干,约l-2min(不易太干,否则RNA很难溶解), 用10y1无RNA酶的双蒸H2O溶解RNA沉淀。
[0052] 对溶解后的总RNA进行Qubit检测,发现检测不到样品的浓度。
[0053] 二.对提取的RNA进行扩增
[0054] (一)第一链cDNA的合成(在PCR洁净工作室)
[0055] 1.根据需要建立合适体积的反应液,以下为1个样品所需要加入的反应液的量:
[0056]
[0057] 2.RNA样品的制备
[0058] 取IyIRNA样品转移至含有2. 5yl反应缓冲液的无RNA酶的2mlPCR管中。然 后,立即将反应管放在干冰上。
[0059] 3.将样品分别放置在经-20°C预冷的PCR管架上,分别其中UP1引物(I2yM),各 Iy1。混匀各组份,然后瞬时离心。
[0060] 其中,UPl引物SEQIDNO1 :5' -AAGCAGTGGTATCAACGCAGAGTACT(30)N-1N-3'(N =A,G,G,or;N_1 = _A,G,orG)。
[0061] 4.将反应管放在PCR仪中,72°C,孵育3min,(冰浴2分钟,终止)。
[0062] 5.与此同时,在室温中混匀以下试剂:
[0063]
[0064]其中,UP2引物为SEQ ID NO 2 :5' - AAGCAGTGGTATCAACGCAGAGTACATGGG-3'
[0065] 6.待孵育完成后,立即分别向这3个PCR管中加入5. 5 y 1反应混合液。用枪头轻 柔地吸打混匀,然后瞬时离心将混合物收集到管底部。
[0066]7. 42°C,孵育90min ;70°C,加热IOmin ;终止反应。
[0067](二)使用SPRI Ampure磁珠纯化第一链cDNA(建议在PCR洁净间进行实验)
[0068] 1.用200 y 1的移液管分别吸取25 y 1的SPRI Ampure XP磁珠加入到每个样品 中,定容至35 yl。用移液器吹打10次,室温下8min。
[0069] 2?瞬时离心,然后将样品管放在Promega MagnaBot II磁性分离器上,反应5min 或者更长时间,直到澄清。
[0070] 3.弃上清。瞬时离心,将液体收集到管底部。
[0071] 4.将样品管放回Promega MagnaBot II磁性分离器再放置2min或者更长时间使 磁珠
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