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提高RT-PCR的靈敏度與產(chǎn)物長度

2012年02月17日 09:42:49人氣:1573來源:上海滬宇生物科技有限公司

材料和方法

1. Eppendorf cMaster RTplusPCR系統(tǒng)
2. Eppendorf Perfect RNA Eukaryotic試劑盒
3. 所有的PCR反應(yīng)均在Eppendorf Mastercycler-gradient梯度PCR儀上進行。
實驗1:一步法靈敏度檢測RT-PCR
擴增目標:500 bp 的人α微管蛋白mRNA 片段。
模板RNA:從人HELA細胞中純化的總RNA。反應(yīng)中應(yīng)用的模板濃度從1μg遞減至10pg。
方案:Eppendorf cMaster RTplusPCR系統(tǒng),標準一步法RT-PCR方案。1:10 稀釋RTplusPCR 緩沖液,鎂離子終濃度2.5 mM,反應(yīng)總體積50μl
循環(huán)參數(shù):

循環(huán) 步驟 溫度 時間 描述
1x 1 1 50°C 30分鐘 逆轉(zhuǎn)錄
1x 2 2 94°C 3分鐘 初始變性
40x { 3 94°C 15秒 模版變性
4 68°C 45秒 引物退火/延伸

cMaster RTplusPCR 系統(tǒng)顯示出一種依賴于模板RNA 量的寬廣的產(chǎn)物產(chǎn)量動力學(xué)范圍。能從低至10 pg 的HELA 總RNA中檢測到α微管蛋白mRNA。
實驗2:一步法擴增長片段RT-PCR
擴增目標:5.3 kb 的人結(jié)節(jié)性腦硬化因子(hTSF)mRNA 片段。
模板RNA:從人HELA 細胞中純化的總RNA。反應(yīng)中應(yīng)用的模板濃度為100 ng 和10 ng。
方案:Eppendorf cMaster RTplusPCR 試劑盒,針對長模板的特殊RT-PCR 方案。
設(shè)置一步法RT-PCR 反應(yīng)。

成分 50μl RT-PCR反應(yīng)體積 反應(yīng)成分的終濃度
不含RNA 酶的水 2.5μl
dNTP 混合物每種dNTP 濃度均為10 mM 2.5μl 500μM
hTSF正向引物 1.0μl 200 nM
hTSF反向引物 1.0μl 200 nM
總HELA RNA 3.0μl 每個反應(yīng)中中含10ng-100ng
MasterMix 1 10.0μl
不含RNA 酶的水 34.0μl
含鎂離子的RTplusPCR 反應(yīng)緩沖液 5.0μl 1×;2.5 mM 鎂離子
cMaster RT 酶 0.5μl 0.15U /μl
cMaster PCR 酶混合物 0.5μl 0.05U /μl
MasterMix 2 40.0μl

循環(huán)程序參數(shù)

循環(huán) 步驟 溫度 時間 描述
1x 1 65°C 5分鐘 初始RNA變性
1x 2 42°C 60分鐘 逆轉(zhuǎn)錄
1x 3 93°C 3分鐘 初始變性
35x { 4 94°C 15秒 模版變性
5 59°C 30秒 引物退火
6 68°C 5.5分鐘 引物退火

應(yīng)用一步法RT-PCR 方法,可以從100 ng 和10 ng 總RNA 中檢測到5.3 kb 的hTSF PCR 產(chǎn)物。這個PCR 反應(yīng)非常困難,大多數(shù)RT-PCR 試劑盒生產(chǎn)廠家從未發(fā)布過應(yīng)用一步法方案,有效擴增類似長度模板的結(jié)果。相反,Eppendorf 試劑盒能穩(wěn)定可靠地從10 ng HELA 細胞RNA 中擴增該產(chǎn)物。
實驗3:兩步法RT-PCR
兩步法RT-PCR 的擴增目標:
500 bp 的(鼠和人)α微管蛋白mRNA 片段
1.3kb 的(鼠和人)腫瘤壞死因子受體(TNFR1)mRNA 片段
5.3 kb 的人結(jié)節(jié)性腦硬化因子(hTSF)mRNA 片段
12.3 kb 的鼠動力蛋白mRNA 片段
方案:Eppendorf cMaster RTplusPCR 試劑盒,采用產(chǎn)品說明書中的針對普通長度模板和較長模板的兩步法RT-PCR 程序。所有的逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)均采用0.5μg 的Oligo(dT)20 引物為引物。

設(shè)置*步RT 反應(yīng)

成分 以O(shè)ligo(dT)20 為引物進行逆轉(zhuǎn)錄 反應(yīng)成分的終濃度
不含RNA 酶的水 加至MasterMix 1 總體積為10μl
dNTP 混合物每種dNTP 濃度均為10 mM 1.0μl 1mM
Oligo(dT)20 引物(0.5μg /μl) 1.0μl 25ng/μl
模版RNA  
HELA (350ng/μl) 3.0μl } 1μg總RNA
A細胞(1 μg/μl) 1.0μl
L細胞(220ng/μl) 4.5μl
McCoy細胞(135ng/μl) 7.0μl
MasterMix 1 10.0μl
不含RNA 酶的水 5.0μl
含鎂離子的RTplusPCR 反應(yīng)緩沖液 4.0μl 2×;5 mM 鎂離子
RTplusPCR 反應(yīng)緩沖液
cMaster RT 酶 1μl 0.75U /μl
MasterMix 2 10.0μl

設(shè)置第二步PCR 反應(yīng)

成分 普通PCR(微管蛋白TNFR1) 長片段(動力蛋白,hTSF) 反應(yīng)成分終濃度
不含RNA 酶的水 7.0μl 6.0μl
正向引物 1.0μl 1.0μl 0.2μM
反向引物 1.0μl 1.0μl 0.2μM
*步逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)產(chǎn)物 1.0μl 2.0μl N / A
MasterMix 3 10.0μl 10.0μl
33.6μl
不含RNA 酶的水 33.6μl 32.0μl
含25 mM 鎂離子的RTplusPCR 反應(yīng)緩沖液 5.0μl 1×;2.5 mM 鎂離子
含25 mM 鎂離子的 10×Tuning 反應(yīng)緩沖液 5.0μl 1×;2.5 mM 鎂離子
dNTP 混合物/
每種dNTP 濃度均為10 mM
1.0μl 2.5μl 200μM(500μM)
cMaster PCR 酶混合物 0.4μl(2U) 0.5μl(2.5U) 0.04-0.05 U /μl
MasterMix 4 40.0μl 40.0μl

RT反應(yīng)條件

步驟 溫度 時間 描述
1 65°C 5分鐘 初始模版變性
2 0°C 5分鐘 冷卻變性模版
3 42°C 60分鐘 *鏈cDNA合成
4 -20°C 直到PCR 引物退火/延伸

注:動力蛋白的逆轉(zhuǎn)錄孵育時間延長至90 分鐘。

循環(huán) 步驟 溫度 時間 描述
1x 1 94°C 3分鐘 初始變性
35x { 2 94°C 15秒 模版變性
3 68°C 40s/60s 引物退火/延伸

* -- 微管蛋白
** -- TNFR1
hTSF 和動力蛋白的三步循環(huán)方案

循環(huán) 步驟 溫度 時間 描述
1x 1 93°C 3分鐘 初始模版變性
35x{ 2 93°C 15秒 模版變性
3 56°C 30秒 引物退火
4 68°C 12分鐘 引物延伸

不同大小目的片段所采用的延伸時間和退火溫度

目的片段 微管蛋白 TNFR1 hTSF 動力蛋白
延伸時間(PCR) 40秒 1分鐘 5.5 分鐘 12 分鐘
退火溫度 68℃ 68℃ 59℃ 56℃
退火時間 - - 30 秒 30 秒
每循環(huán)增加時間 - - - 20 秒

結(jié)果
對5 種不同表達水平的基因進行RT-PCR。為了得到zui高的靈敏度,RT 和PCR 反應(yīng)分開進行。如圖3 所示,對于α微管蛋白和TNFR1,我們可以應(yīng)用兩步法RT-PCR 方法并將退火和延伸步驟合并為進行一次68℃ 孵育。如圖3 所示,無論片段長度大小和拷貝數(shù)高低,所有反應(yīng)都可以順利進行。即使對于動力蛋白這種特別長(達12.3 kb)的稀有轉(zhuǎn)錄本,用cMaster RTplusPCR 系統(tǒng)也能夠進行有效擴增,而且結(jié)果具有的重復(fù)性,表明即使對于困難的RT-PCR 反應(yīng), Eppendorf 試劑盒也能獲得可靠結(jié)果。
討論
cMaster RT 系統(tǒng)是為了給所有的RT 和RT-PCR 應(yīng)用提供zui大的靈活性而設(shè)計的。該試劑盒結(jié)合了重組的同二聚體病毒逆轉(zhuǎn)錄酶和*的RTplusPCR 反應(yīng)緩沖液系統(tǒng),可以在較寬的溫度范圍(37℃-60℃)和0.2kb-12.5kb產(chǎn)物大小范圍內(nèi)進行有效的cDNA 合成。cMaster RTplusPCR 酶混合物兼具熱穩(wěn)定性DNA 聚合酶活性,校正功能輔助的保真性和高延伸效率。應(yīng)用于一步法中,可以靈敏地檢測到極少量的總RNA 并擴增出長達5.3 kb的cDNA。兩步法方案可以從RT 反應(yīng)中擴增多個目的cDNA,PCR產(chǎn)物的片段長度可增加至12.3 kb。 其他的擴展應(yīng)用:系統(tǒng)的逆轉(zhuǎn)錄部分即cMaster RT 可以與任何PCR系統(tǒng)合用或者為其他下游應(yīng)用如雜交實驗合成cDNA 探針。
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