一种RNA反义纯化试剂盒的制作方法

文档序号:11299759阅读:683来源:国知局

本实用新型涉及生物技术领域,尤其涉及一种RNA反义纯化试剂盒。



背景技术:

长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)是长达两百个核苷酸以上的转录本,绝大多数位于细胞核内。虽然lncRNA没有编码任何蛋白质,但它们在不同组织和发育阶段的表达依然具有特异性,这说明lncRNA具有重要的生物学意义。在测序技术的帮助下,人们已经发现了数千种lncRNA,但这些lncRNA的生物学功能依然还是个谜。

2013年,Jesse M.Engreitz教授开发了RNA反义纯化(RNAantisensePurification,RAP)技术,该技术可以在转录后水平鉴定RNA与RNA及相关DNA和蛋白质的互作。其原理如下:首先用紫外交联固定细胞,以维持如lncRNA等调控RNA与RNA、RBP的相互作用,然后进行细胞裂解,接着用生物素标记的寡核苷酸探针组与靶lncRNA杂交,基于生物素和链霉亲和素相互作用的原理,用链霉亲和素磁珠来分离、纯化探针-基因或蛋白质复合体,最后从纯化的复合体中分离蛋白质或RNA,以进行下游的分析。

RAP技术被不同领域的研究者们广泛采用。如Engreitz J M等(2013)利用RAP技术通过研究LncRNA Xist成功地阐释了Xist使X染色体失活的作用机理(Engreitz J M,Pandyajones A,Mcdonel P,et al.The Xist lncRNA exploits three-dimensional genome architecture to spread across the X-chromosome[J].Science,2013,341(6147):L35-L38.)。随着人们进一步认识非编码RNA在转录后水平发挥的重要作用,研究者对RAP技术进行不断的完善,旨在阐明lncRNA在机体内与内源性RNA、蛋白质的互作关系。2014年,Engreitz J M及其同事们运用RAP技术研究了核内小RNA U1和lncRNA Malat1与前体mRNA互作的作用机理。通过使用不同交联试剂及交联条件,改进的RAP技术能够进一步研究体内RNA-RNA互作关系及RNA在染色体上的定位及参与的转录调控(Engreitz J,Sirokman K,Mcdonel P,et al.RNA-RNA Interactions Enable Specific Targeting of Noncoding RNAs to Nascent Pre-mRNAs and Chromatin Sites[J].Cell,2014,159(1):188-99.)。

然而,现有RAP技术因磁珠会吸附非特异性的核酸及蛋白质、探针组与RNA杂交的效率不高、核酸及蛋白质等产品回收效率不高等问题而存在特异性低、灵敏度不佳的缺点。



技术实现要素:

有鉴于此,有必要针对上述的问题,提供一种RNA反义纯化试剂盒。

为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

一种RNA反义纯化试剂盒,包含盒体和位于盒体内的海绵垫,海绵垫上开设有多个容器孔,所述容器孔内放置EP管和试剂瓶,所述海绵垫上开设有一个大孔、四个中孔和十四个小孔,大孔用于放置100ml试剂瓶,中孔用于放置20ml试剂瓶,小孔用于放置2ml EP管,所述100ml试剂瓶内盛放Wash Buffer,所述四个20ml试剂瓶分别用于盛放Lysis buffer、2×Hybridization Buffer、1×Hybridization Buffer和10mM pH 7.5 Tris-HCl,所述十四个2ml EP管分别用于盛放Streptavidin Beads、RNA Elution Buffer、RNA Elution Buffer、Proteinase K buffer、Glycogen、1×DNase salt stock、20 U Turbo DNase、EDTA、EGTA、DTT、RNase Inhibitor、Proteinase K、RNase-free water、5M NaCl。

优选地,所述大孔和中孔位于海绵垫的左侧,大孔在后,中孔在前,中孔分为两排,每排两个;小孔位于海绵垫的右侧,小孔分为四排,前两排每排三个,后两排每排四个。

优选地,所述100ml试剂瓶中装有90ml Wash Buffer;四个20ml试剂瓶分别装有14ml Lysis buffer、12ml 2×Hybridization Buffer、10ml 1×Hybridization Buffer、20ml 10mM pH 7.5Tris-HCl。

优选地,所述十四个2ml EP管分别装有1.2ml Streptavidin Beads、2.0ml RNA Elution Buffer、0.5ml RNA Elution Buffer、0.75ml Proteinase K buffer、60μl Glycogen、50μl 1×DNase salt stock、150μl 20 U Turbo DNase、0.2mlEDTA、0.1ml EGTA、12.5μl DTT、50μl RNase Inhibitor、30μl Proteinase K、0.9ml RNase-free water、0.6ml 5M NaCl。

优选地,每个EP管上标有编号。

与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:

本实用新型包含了RNA反义纯化过程所需的试剂,可以直接使用,不必再另行配制。本实用新型试剂盒通过预先使用BSA和寡核苷酸随机引物封闭磁珠,降低了磁珠的非特异性吸附。BSA和寡核苷酸随机引物的大小正合适,既能封闭磁珠增强实验的特异性,又不会过大而影响探针与RNA的结合。本实用新型中磁珠首先与探针孵育,去除多余探针后再与RNA孵育,过量探针封闭链霉亲和素与蛋白质、核酸等的非特异性结合,提高检测特异性,灵敏度高;杂交后经梯度温度多次洗涤,保证磁珠充分结合探针并结合目标RNA,提高杂交效率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

附图标记为:

盒体 1,海绵垫 2,容器孔 3,盖子 4,2ml EP管 5,100ml试剂瓶 6、20ml试剂瓶 7。

具体实施方式

为了更好的说明本实用新型,下面结合附图和具体实施方式做进一步说明。本实用新型中所用试剂或仪器均可由市场购得,使用的检测方法等都是本领域所熟知的,在此不再赘述。

实施例1

如图1所示,一种RNA反义纯化试剂盒,包含盒体1、位于盒体1内的海绵垫2和盖子4,海绵垫2上开设有多个容器孔3,所述容器孔3内放置EP管和试剂瓶,所述海绵垫2上开设有一个大孔、四个中孔和十四个小孔,大孔用于放置100ml试剂瓶6,中孔用于放置20ml试剂瓶7,小孔用于放置2ml EP管5。所述大孔和中孔位于海绵垫2的左侧,大孔在后,中孔在前,中孔分为两排,每排两个;小孔位于海绵垫2的右侧,小孔分为四排,前两排每排三个,后两排每排四个。

优选地,所述100ml试剂瓶中装有90ml Wash Buffer;四个20ml试剂瓶分别装有14ml Lysis buffer、12ml 2×Hybridization Buffer、10ml 1×Hybridization Buffer、20ml 10mM pH 7.5Tris-HCl。所述十四个2ml EP管分别装有1.2ml Streptavidin Beads、2.0ml RNA Elution Buffer、0.5ml RNA Elution Buffer、0.75ml Proteinase K buffer、60μl Glycogen、50μl 1×DNase salt stock、150μl 20U Turbo DNase、0.2mlEDTA、0.1ml EGTA、12.5μl DTT、50μl RNase Inhibitor、30μl Proteinase K、0.9ml RNase-free water、0.6ml 5M NaCl。每个EP管上标有编号,第一至四排分别标为A-D排,每排中每个EP管自左自右依次标为a-c或d。如第一排第一个空中的EP管标为Aa管,依此类推。

下面结合具体实施例来说明本实用新型试剂盒的使用方法。CTNNB1为编码catenin beta 1蛋白的mRNA,物种为人类。针对CTNNB1mRNA开展RAP实验,靶基因为hsa-miR-214。探针的设计和用生物素标记方法是本领域技术人员所熟知的,在此不再赘述。链霉亲和素偶联在磁珠(BeaverBeadsTMStreptavidin,海狸生物科技有限公司)上,并和脱硫生物素亲和结合;RNA与磁珠-RNA探针孵育,经过洗涤可以将非特异性结合RNA等去除;最后,再用洗脱液(针对链霉亲和素)进行洗脱,纯化后可以验证RNA类型。具体步骤如下:

S1、细胞的交联、裂解及基因组DNA的消化,得到RNA样品

S11、培养和收集细胞

本实施例中使用cCL-RAP细胞培养或PAR-CL细胞培养方式。采用15cm细胞培养皿培养,cCL-RAP细胞的培养使用含10v/v%FCS DMEM,PAR-CL细胞的培养使用含100μM 4SU及10v/v%FCS DMEM。培养结束时每皿约2×107个细胞,每次实验需要5皿细胞,共计约1×108个细胞。

S12、交联细胞

去除培养基后,向培养皿中加入0.3ml PBS,摇动洗涤一次后,充分去除残余PBS并将培养皿置于冰上;将培养皿置于紫外灯10~15cm距离,0.15J cm2254nm UV交联约1min(cCL),或者365nm UV交联约1min(4SU-labeled,PAR-CL)。交联结束后,尽快向培养皿中加入15ml预冷的PBS并短暂静置于冰上;用细胞刮收集细胞;4℃400g离心3min收集细胞沉淀,去除上清。

S13、裂解细胞

向细胞沉淀中加入1.4ml预冷的Lysis buffer、5μl RNase Inhibitor,并充分吹打充分裂解;使用0.4mm针头口径注射器,抽动混匀3次,冰浴静置裂解10min;裂解样品立即使用或-80℃保存一周内使用。

S14、消化基因组DNA

向细胞裂解液中添加4.8μl 1×DNase salt stock、15μl DNase(20U),37℃温育10min;转移样品到冰浴环境,快速加入20μl 0.5M EDTA、10μl 0.5M EGTA、5μl 1M DTT并充分混匀;将细胞裂解液按0.5ml、0.5ml、0.2ml及0.05ml分为四管,分别为标示实验组1样品、实验组2样品(平行试验)、NC组样品和input组样品;向NC组和各实验组样品中分别加入等体积2×Hybridization Buffer,充分混匀后冰上静置10min;4℃16,000g离心10min转移上清至新无RNase离心管中;NC组、input组和各实验组样品-80℃保存备用。

S2、探针组溶液的制备:将生物素标记的各探针溶解后混合,于85℃变性3min,快速转移冰浴,得到探针组溶液。本实施例中,实验组的探针组含有8条探针,NC组的探针组含有3条探针。具体序列如表1和表2所示。

表1、实验组用探针序列

表2、NC组用探针序列

以实验组为例说明探针组溶液的制备:向各条探针中加入100倍nmol数μl的1×TE,假如探针为1nmol的粉末,则加入100μl的TE,充分涡旋混匀后微离心后,都转移到同一离心管中,加入1×TE调整每条探针浓度为10pmol/μl,得到探针混合液;取5μl探针混合液,其中每条探针含量为50pmol,探针总量为n×50pmol,n为探针数目;85℃变性3min后,快速转移冰浴,得到实验组用探针组溶液。采用相同的方法可以制备NC组用探针组溶液。

S3、磁珠预处理:使用BSA和寡核苷酸随机引物封闭链霉亲和素标记的磁珠。

磁珠浓度为400pmol/100μl,每1pmol探针需要1pmol磁珠,按n(探针数目)×100μl/(400pmol/50pmol)链霉亲和素磁珠标准,为实验组准备磁珠,磁力架上收集磁珠并去上清;加入1ml 10mM Tris-HCl pH 7.5充分重悬后,颠倒混匀10次,磁力架上收集磁珠并去上清,重复洗涤2次;加入1ml 1×Hybridization Buffer充分重悬后,颠倒混匀10次,磁力架收集磁珠并去上清。向磁珠加入1ml含0.05~0.5wt%BSA和10~20μmol/L寡核苷酸随机引物的1×TES,室温孵育30min后置于磁力架上去除TES溶液。采用相同的方法可以制备NC组用磁珠。

S4、探针组-磁珠复合物的制备:将探针组溶液加入到预处理后的磁珠中,得到探针组-磁珠复合物。

将制备的实验组探针组溶液加入实验组用预处理后的磁珠中,并加入100μl2×TES,25℃旋转温和混合30min,磁力架上收集磁珠并去上清,加入0.35ml1×TES,温和旋转洗涤磁珠,置于磁力架上去除洗涤液,重复洗涤一次,得到实验组用探针组-磁珠复合物。采用相同的方法制备NC组用探针组-磁珠复合物。

S5、反义纯化

实验组样品中加入准备的实验组用探针组-磁珠复合物;垂直混匀器上65℃温育变性10min,37℃孵育杂交180min,37℃洗涤2次、42℃洗涤2次、45℃洗涤2次,每次垂直混匀器摇动洗涤5min,洗涤用Wash Buffer,在使用前预热到相应洗涤温度并加入0.5mM PMSF,洗涤后在磁力架上静置1min收集磁珠弃上清;最后一次洗涤后加入500μl Wash Buffer悬浮磁珠,35℃摇动洗涤2~4min后磁力架上收集磁珠并去上清,并重复3~6次,得到实验组用RNA-探针组-磁珠复合物。采用相同的方法制备NC组用RNA-探针组-磁珠复合物。

S6、RNA的洗脱

实验组用RNA-探针组-磁珠复合物样品磁珠加入50μl RNA Elution Buffer充分混匀后,95℃加热2min;磁力架收集磁珠并转移上清至新无RNase离心管中,重复上述步骤一次;加入25μl 5×Proteinase K buffer、1μg proteinase K,50℃温育消化1h,得到实验组用洗脱后的RNA样品。采用相同的方法洗脱NC组用RNA-探针组-磁珠复合物,得到NC组用洗脱后的RNA样品。

向input组样品中加入25μl 5×Proteinase K buffer、1μg proteinase K、50μl RNA Elution Buffer,50℃温育消化1h,得到input组用RNA样品。

S7、RNA的纯化

向实验组用洗脱后的RNA样品中加入等洗脱体积的(125μl)苯酚-氯仿-异戊醇混合液,颠倒混匀15s;13000g 4℃离心10min,收集上层水相并转移到新无RNA酶离心管中;加入20μl 5M NaCl、2μl Glycogen、600μl无水乙醇,充分颠倒混匀后-80℃沉淀1~16h;4℃16100g离心30min,弃上清;加入1ml预冷的80%乙醇,4℃16100g离心10min,弃上清;室温静置风干10min;加入20~30μl RNase-free water,冰上静置保存;65℃温育15min,充分溶解RNA及去除残余DNA酶活性,得到纯化后的实验组样品。采用相同的方法处理NC组用洗脱后的RNA样品和input组用RNA样品,分别得到纯化后的NC组样品和input组样品。

对纯化后的RNA样品进行了miRNA检测,具体方法如下。取5μl RNA样品开展1.5%琼脂糖凝胶电泳检测RNA富集效果,结果显示检测到明显的RNA富集。取2μl RNA样品Agilent 2100检测RNA浓度及片段大小范围,检测结果显示富集得到的RNA浓度为6.9ng/μl,大小范围为200~700bp,均在正常范围之内。取2μl RNA样品nanodrop检测RNA纯度及浓度,结果显示其纯度为:OD260/280为1.91,浓度为8.9ng/μl,两次检测结果相近,说明已成功完成RNA的富集及纯化。

为了更好的说明本实用新型的效果,实用新型人还进行了两组对照,对照组1采用传统方法(Jesse Engreitz.RNA Antisense Purification(RAP):Experimental Protocols.2014.)检测has-MiR-214基因;对照组2采用本实用新型RAP试剂盒检测内参U6基因。

使用QiagenmiScript Reverse Transcription Kit(218061)逆转录RNA样品,具体方法参考逆转录试剂盒说明书;参考2×Taq PCR试剂盒说明书配置20μl PCR扩增体系,进行PCR扩增,取5~10μl PCR扩增产物开展琼脂糖凝胶电泳(2%~3%)。靶基因hsa-miR-214扩增片段长度为约90bp,与对照组1的结果相比,均处于正确范围,但比传统方法有更好的浓度和纯度。F引物序列为ACAGCAGGCACAGACAGGCAG,R引物为试剂盒自带引物。对照组2中U6扩增片段长度为94bp,F引物序列为:CTCGCTTCGGCAGCACA;R引物序列为:AACGCTTCACGAATTTGCGT。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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