一個完整的基因芯片實驗包括以下幾個步驟:研究課題的提出、芯片設計、樣品制備、雜交反應、數(shù)據(jù)分析和處理。本文主要介紹其中的樣品制備(細胞標本采集和組織標本采集)的建議做法。
細胞標本采集操作建議規(guī)程
1. 所有樣品均應有樣品標簽(注明樣品編號),同時有一張樣品登記表,寫明樣品名稱、種類、編號、取樣日期、樣品處理情況等。
2. 一張芯片實驗一般要求細胞數(shù)在1E+08,建議設計實驗和收獲細胞時可考慮多收集一些。
3. 貼壁與懸浮細胞培養(yǎng)誘導結束后,去除培養(yǎng)液,保留的細胞用PBS緩沖液洗一下,除去緩沖液,加溶液D*充分溶解細胞,放入液氮運輸。樣品量以實際得到的total RNA為準。
4. 血液:將白細胞分離出來,加溶液D充分溶解細胞,放入液氮運輸。樣品量以實際得到的total RNA為準。
5. 如果是細胞未經溶液D處理,直接凍入液氮罐(不)。工作人員會對細胞作相關處理,以便為細胞記數(shù)。
6. 以上提到的均是新鮮細胞,對一些已老化或質量不明的細胞,工作人員有權提出疑義,并要求退回或重新取樣。
不同組織抽提3-10μg mRNA所需組織量
器官/組織* 提取3μgmRNA所需組織量(克) 提取10μgmRNA所需織量(克) 總RNA得率[單位:毫克RNA/克組織] mRNA所占百分比[%]
成人正常組織 肝 0.2083 0.6944 1.80 - 1.80 mg/g 0.80
成人正常組織 腦 缺數(shù)據(jù) 缺數(shù)據(jù) 1.30 - 1.30 mg/g 缺數(shù)據(jù)
成人正常組織 肺 0.3000 1.0000 1.00 - 1.00 mg/g 1.00
成人正常組織 心 0.5000 1.6667 0.60 - 0.60 mg/g 1.00
成人正常組織 胃 0.1852 0.6173 2.70 - 2.70 mg/g 0.60
成人正常組織 喉 0.3125 1.0417 1.20 - 1.20 mg/g 0.80
病理組織 結腸癌 0.2521 0.8403 1.70 - 1.70 mg/g 0.70
病理組織 胃癌 0.4317 1.4388 0.50 - 0.50 mg/g 1.39
病理組織 空腸腺癌 0.3571 1.1905 1.40 - 1.40 mg/g 0.60
病理組織 直腸癌 0.1604 0.5348 1.70 - 1.70 mg/g 1.10
病理組織 肝癌 0.1116 0.3720 3.84 - 3.84 mg/g 0.70
病理組織 肺癌 0.1282 0.4274 2.00 - 2.00 mg/g 1.17
考慮到個體差異以及樣品在研磨、勻漿等過程中的損失,客戶提供的樣品量應在上述基礎上增加1-2倍。
組織標本采集操作建議規(guī)程
鋁箔 經DEPC水浸泡過夜,78°C烘干,高壓滅菌后烘干
1.5 ml 微離心管
15 ml 聚丙烯離心管 市場有售RNAase-Free的相應規(guī)格離心管
標簽紙
記號筆
樣品登記表 由客戶專人填寫
液氮罐 應常備液氮罐,并保證液氮的來源
取材部位的病理切片 由客戶提供1-2張
注:
· 以下步驟1 - 5應在冰上進行且不超過15分鐘,超過時間會導致樣品的RNA降解。
· 對腫瘤組織的取材,要求盡可能準確地判定腫瘤和正常組織,例如對于手術切除的整個或部分前列腺,可能要根據(jù)冰凍切片報告的結果來判定要進行研究的取材部位。
1. 離體新鮮組織,切成多個1cm3小塊,剔除結締組織和脂肪組織。胃、腸組織應剪除外膜;肝、腎、脾應剪除門部血管神經,腫瘤組織應將周圍的正常組織切除干凈(正常組織也應將周圍的腫瘤組織切除干凈)。
2. 在RNase-Free 0.9%生理鹽水中漂洗樣品,以去除血漬和污物。
3. 用鋁箔包裹組織,或用5ml凍存管裝載組織(但統(tǒng)一采用鋁箔)。用記號筆在鋁箔或凍存管外表寫明樣品編號,并貼上標簽,迅速投入液氮冷卻。
4. 填寫樣品登記表,寫明樣品名稱、種類、編號、取樣日期、樣品處理情況等 。
5. 將液氮冷卻的組織放入樣品袋(每個樣品袋只保存同樣的組織),袋口留一根編號繩,繩上粘一張標簽紙(標簽上注明:樣品名稱、編號、日期),迅速轉入便攜式液氮罐。
6. 保留1-2張取材部位的病理切片。
基因芯片樣品的制備要點:
1.目的DNA的選擇對于大規(guī)模地研究基因表達問題,需要分析每一個基因的表達。因此,選擇的目的DNA必須能夠代表要研究的各個基因。對于整個基因組序列全部已知的生物,zui直接的方法是用PCR擴增基因組中每個已知的或預測的開放閱讀框架(openreadingframe),亦可以選擇自己感興趣的部分序列。對于沒有測序,或只有部分測序的基因組,或者對于那些有大量內含子的基因組,上述方法就不現(xiàn)實。在這種情況下,我們首先考慮采用表達序列標記(EsT)??梢詫蝹€EST的cD一NA克隆用作陣列DNA來源。對于還沒有基因組測序計劃或序列還未知的生物,可以利用cDNA文庫作為DNA來源。當然這種文庫是經歸整化處理過,以減少不必要的冗余。
用作陣列的DNA可以是雙鏈的,亦可以是單鏈的。但是其長度是小于開放閱讀框架,或小于1000bp的cDNA。這對于很多具有同源性的基因尤為重要。當基因之間具有很高同源性時,選擇基因之間有差異的部分,這樣便可以提高基因之間的分辨度。所以,在考慮每個基因代表性的同時,應充分考慮所研究問題的具體情況。
2.pcR擴增一般而言,100uLIPCR反應體系得到的產物足以點印:000個基因芯片。PcR通常是在96孔PCR儀上進行擴增。實際擴增的反應條件要根據(jù)所用的模板及引物來確定。但要盡量減少PCR反應體系中的組分,盡量只用模板、引物、核昔酸、Mg標準緩沖液和酶。不要用甘油或明膠,它們往往會粘附在陣列塊上而影響以后的點樣工作。
3.點樣前DNA準備點樣以前,要將pcR產物清洗純化干凈,并且對DNA進行一些處理,一般用異丙醇沉淀PCR產物,以除去酶、離子及核昔酸等。沉淀后用70%乙醇院1次,再用95%乙醇洗1次,待*干燥后,將所沉淀DNA重溶在3xSSC中,其濃度掌握在100ny…左右、由于處理的樣本量很大,一般直接在96孔板上直接操作,可選用能夠配置96孔板的離心機(如SavantSpeedVacPlussC210A)。當把DNA溶于10~15tL13XSSC(pH7.0)中后,置于4”C至少12h。然后,將DNA溶液封存在一20C~4”C。
除極個別特殊的樣品外,大多數(shù)的生物樣品不能與基因芯片反應。對此,應該對樣品進行提取擴增獲取其中的目的蛋白質或基因,然后標記,可提高檢測的靈敏度和實驗操作人員的安全性。