使用高容量 cDNA 逆轉(zhuǎn)錄試劑盒進(jìn)行基因表達(dá)分析,主要包括 RNA 樣本準(zhǔn)備、逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)和后續(xù)分析三個(gè)階段。以下為你詳細(xì)介紹具體實(shí)驗(yàn)步驟:
RNA 樣本準(zhǔn)備
樣本收集與保存:根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖占线m的生物樣本,如細(xì)胞、組織或體液等。收集后,立即將樣本置于 RNA 保護(hù)劑中,或液氮速凍后轉(zhuǎn)移至 - 80°C 冰箱保存,防止 RNA 降解。
RNA 提取:使用合適的 RNA 提取試劑盒,如 TRIzol 試劑、硅膠膜柱式提取試劑盒等,按照說(shuō)明書(shū)操作從樣本中提取總 RNA。提取過(guò)程中注意避免 RNA 酶污染,使用無(wú) RNA 酶的耗材和試劑,操作在冰上進(jìn)行以減少 RNA 降解。
RNA 質(zhì)量檢測(cè):通過(guò)分光光度計(jì)測(cè)定 RNA 濃度和純度,A260/A280 比值應(yīng)在 1.8 - 2.0 之間,A260/A230 比值應(yīng)大于 2.0,比值偏離范圍表明可能存在蛋白質(zhì)、酚類(lèi)或鹽類(lèi)污染。同時(shí),進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè) RNA 完整性,觀察 28S 和 18S rRNA 條帶是否清晰、亮度比例是否約為 2:1,若條帶彌散則提示 RNA 降解。
逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)
試劑準(zhǔn)備:從低溫冰箱取出高容量 cDNA 逆轉(zhuǎn)錄試劑盒,置于冰上解凍。準(zhǔn)備無(wú) RNA 酶的 PCR 管、移液槍及槍頭。
反應(yīng)體系配制:在 PCR 管中依次加入以下試劑(以 20μl 反應(yīng)體系為例):2μg 總 RNA、1μl 隨機(jī)引物或 1μl oligo (dT) 引物(根據(jù)樣本類(lèi)型選擇)、4μl 5×RT Buffer、1μl 10mM dNTP Mix、1μl RNase Inhibitor、1μl Reverse Transcriptase,最后用無(wú) RNA 酶水補(bǔ)足至 20μl。輕輕混勻,短暫離心使反應(yīng)成分集中于管底。
逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)程序:將 PCR 管放入 PCR 儀,設(shè)置反應(yīng)程序:25°C 孵育 10 分鐘(引物退火);37°C 孵育 120 分鐘(逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng));70°C 孵育 15 分鐘(酶失活)。反應(yīng)結(jié)束后,cDNA 產(chǎn)物可立即用于后續(xù)實(shí)驗(yàn),或保存于 - 20°C 備用。
后續(xù)基因表達(dá)分析
引物設(shè)計(jì):根據(jù)目的基因序列,使用專(zhuān)業(yè)引物設(shè)計(jì)軟件(如 Primer Premier、NCBI Primer - BLAST)設(shè)計(jì)特異性引物,引物長(zhǎng)度一般為 18 - 25bp,Tm 值在 58 - 62°C 之間,GC 含量 40 - 60%。同時(shí)設(shè)計(jì)內(nèi)參基因(如 β - actin、GAPDH)引物,用于數(shù)據(jù)歸一化。
反應(yīng)體系配制:在 PCR 管中依次加入:10μl 2×qPCR Master Mix、0.5μl 上游引物(10μM)、0.5μl 下游引物(10μM)、1μl cDNA 模板,用無(wú) RNase 水補(bǔ)足至 20μl。輕輕混勻,短暫離心。
qPCR 反應(yīng)程序:將 PCR 管放入實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀,設(shè)置反應(yīng)程序:95°C 預(yù)變性 3 分鐘;95°C 變性 15 秒,60°C 退火 / 延伸 30 秒,共 40 個(gè)循環(huán)。反應(yīng)結(jié)束后,分析擴(kuò)增曲線和熔解曲線,確保擴(kuò)增特異性。
數(shù)據(jù)分析:采用 2-ΔΔCt 法計(jì)算目的基因相對(duì)表達(dá)量。首先計(jì)算每個(gè)樣本目的基因與內(nèi)參基因 Ct 值的差值(ΔCt),再計(jì)算實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組 ΔCt 的差值(ΔΔCt),最后根據(jù)公式 2-ΔΔCt 得出目的基因相對(duì)表達(dá)倍數(shù)。
實(shí)時(shí)熒光定量 PCR(qPCR):
基因芯片分析:將逆轉(zhuǎn)錄合成的 cDNA 進(jìn)行標(biāo)記(如采用熒光染料標(biāo)記),標(biāo)記后的 cDNA 與基因芯片上的探針進(jìn)行雜交,經(jīng)過(guò)洗滌、掃描等步驟,獲取基因芯片圖像。使用專(zhuān)業(yè)軟件分析圖像數(shù)據(jù),得到每個(gè)基因的熒光信號(hào)強(qiáng)度,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理后,分析基因表達(dá)差異,篩選出上調(diào)或下調(diào)基因。
轉(zhuǎn)錄組測(cè)序(RNA - seq):將 cDNA 構(gòu)建測(cè)序文庫(kù),利用高通量測(cè)序技術(shù)進(jìn)行測(cè)序。測(cè)序數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)質(zhì)量控制、比對(duì)到參考基因組或轉(zhuǎn)錄組、定量分析等步驟,得到基因表達(dá)譜。通過(guò)差異表達(dá)分析、富集分析等生物信息學(xué)方法,深入研究基因表達(dá)變化及其功能意義 。