背景:
外泌體是細(xì)胞分泌的一類具有細(xì)胞間通訊作用的細(xì)胞外囊泡,已被證明外泌體中包含了大量的脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、酶、核酸等生物活性物質(zhì)。其中的微小RNA (microRNA,miRNA) 是外泌體中比較具代表性的,也是目前研究最多的核酸。miRNA是18-25個(gè)核苷酸的非編碼小RNA分子,它可以通過(guò)與靶mRNA的3’非翻譯區(qū)或開放閱讀框區(qū)域結(jié)合而介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄后基因沉默,在細(xì)胞增殖、分化、遷移及疾病發(fā)生和發(fā)展等過(guò)程中發(fā)揮重要調(diào)控作用。
miRNA的生成:
miRNA基因在RNA聚合酶Ⅱ的作用下轉(zhuǎn)錄生成長(zhǎng)度約為幾千個(gè)堿基的初級(jí)miRNA (pri-miRNA) 。pri-miRNA在蛋白復(fù)合物Drosha-DGCR8的作用下被加工成具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)的前體miRNA (pre-miRNA) ,pre-miRNA在轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助下從核內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中。在細(xì)胞質(zhì)中,pre-miRNA被Dicer-TRBP識(shí)別,并通過(guò)對(duì)莖環(huán)結(jié)構(gòu)的剪切和修飾,形成雙鏈成熟的miRNA,但其中一條鏈迅速降解,另一條鏈被轉(zhuǎn)載進(jìn)AGO2蛋白中,形成RISC(RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體),最終生成成熟的、具有功能單鏈miRNA。
單鏈miRNA與靶miRNA轉(zhuǎn)錄物相互作用,從而導(dǎo)致基因表達(dá)的抑制。
圖 外泌體miRNA分泌機(jī)制
miRNA的特性:
1、高度保守性:miRNA保守性具有重要的生物學(xué)意義,提示在不同生物發(fā)育過(guò)程中,miRNAs具有相同的調(diào)控機(jī)制;
2、組織表達(dá)特異性:一些miRNA表達(dá)具有細(xì)胞和組織特異性;
3、時(shí)序表達(dá)特異性性:在不同組織、不同發(fā)育階段,miRNA的表達(dá)水平有顯著差異,miRNA表達(dá)是動(dòng)態(tài)調(diào)控的。
miRNA的功能:
目前只有一小部分miRNAs生物學(xué)功能得到闡明。但這些miRNAs調(diào)節(jié)了細(xì)胞生長(zhǎng),組織分化,因而與生命過(guò)程中發(fā)育、疾病有關(guān)。通過(guò)對(duì)基因組上miRNA的位點(diǎn)分析,顯示其在發(fā)育和疾病中起了非常重要的作用。一系列的研究表明:miRNAs在細(xì)胞生長(zhǎng)和凋亡,血細(xì)胞分化,神經(jīng)元的極性,胰島素分泌,大腦形態(tài)形成,心臟發(fā)生,胚胎后期發(fā)育等過(guò)程中發(fā)揮重要作用。對(duì)于新的miRNA基因的分析,可能發(fā)現(xiàn)新的參與器官形成、胚胎發(fā)育和生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)因子,促進(jìn)對(duì)癌癥等人類疾病發(fā)病機(jī)制的理解。
miRNA檢測(cè)方法:
考慮到miRNAs在基因調(diào)控和生物學(xué)功能中起到的關(guān)鍵作用,對(duì)miRNAs的特異性和敏感性檢測(cè)變得越來(lái)越重要。傳統(tǒng)的針對(duì)miRNA的檢測(cè)有Northern blotting、微陣列分析和定量聚合酶鏈反應(yīng) (qPCR) 。
1、Northern blotting
Northern blotting是檢測(cè)miRNA的標(biāo)準(zhǔn)和比較廣泛使用的方法。它不僅可以用于成熟miRNA的檢測(cè),還可以用于其前體的檢測(cè)。其基本原理是將RNA樣品用限制性內(nèi)切酶酶切,瓊脂糖凝膠電泳分離,根據(jù)其在凝膠中的位置變性并轉(zhuǎn)移到硝化纖維素膜或尼龍膜上,固定后與同位素或其他標(biāo)記探針?lè)磻?yīng)。洗凈游離探針后,可以通過(guò)放射自顯影或其他合適的技術(shù)檢測(cè)miRNA。Northern blotting可以檢測(cè)到miRNA的相對(duì)分子大小和相對(duì)豐度,但也存在半定量、低通量、繁瑣、耗時(shí)、RNA易降解等缺點(diǎn)。
2、微陣列分析
微陣列分析是快速、高通量檢測(cè)miRNA比較廣泛使用的方法。該方法原理是使用標(biāo)記探針通過(guò)反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生樣品RNA,使用與目標(biāo)miRNA具有相同序列的固相寡核苷酸檢測(cè)這些熒光團(tuán)或生物素標(biāo)記的cDNA。將標(biāo)記的cDNA樣品裝入每個(gè)孔中,然后進(jìn)行一系列洗滌步驟以去除游離DNA。如果雜交的cDNA被生物素化,鏈霉親和素標(biāo)記的熒光團(tuán)就可以被標(biāo)記;如果用熒光團(tuán)標(biāo)記cDNA,則可以直接測(cè)量每個(gè)孔的熒光強(qiáng)度。每個(gè)孔的熒光強(qiáng)度可以用來(lái)確定miRNA的表達(dá)水平。雖然微列陣芯片針對(duì)的樣本數(shù)量很多,但是成本也非常高。另外太短、低拷貝數(shù)的miRNA無(wú)法被檢測(cè)到。
3、qPCR
qPCR因其動(dòng)態(tài)范圍大、靈敏度高、序列特異性高,已成為檢測(cè)miRNA表達(dá)的常規(guī)可靠技術(shù)。首先通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)將目標(biāo)miRNA合成為cDNA,然后進(jìn)行qPCR檢測(cè)。要進(jìn)行miRNA逆轉(zhuǎn)錄,需要對(duì)miRNA分子進(jìn)行加長(zhǎng)改造,一種方法采取的是進(jìn)行Poly (A) 加尾,另一種采取的莖環(huán)法進(jìn)行加長(zhǎng)。監(jiān)測(cè)miRNA的qPCR方法有兩種:TaqMan探針?lè)ê蚐YBR Green熒光染料法。
miRNA定量全套實(shí)驗(yàn)步驟:
圖 miRNA qPCR解決方案
從各類樣本中提取miRNA,根據(jù)miRNA數(shù)量選擇不同逆轉(zhuǎn)錄方法合成cDNA(如何選擇miRNA逆轉(zhuǎn)錄方法見),最后進(jìn)行miRNA定量。我們推薦從miRNA提取到逆轉(zhuǎn)錄、定量需要要配套的試劑盒。
一、miRNA提取
* 以血清血漿樣本為例進(jìn)行介紹(血漿血清miRNA提取試劑盒,abs60264)
1、實(shí)驗(yàn)前處理;
1.1 實(shí)驗(yàn)前自行準(zhǔn)備:無(wú)水乙醇、1.5mL RNase-free滅菌離心管。
1.2 取出洗滌液,按以下操作:
a)洗滌液A:按終濃度30%的比例加入無(wú)水乙醇,如7mL加入3mL無(wú)水乙醇;14mL加入6mL無(wú)水乙醇,充分混勻。
b)洗滌液B:按終濃度85%的比例加入無(wú)水乙醇,如1.5mL加入8.5mL無(wú)水乙醇;3mL加入17mL無(wú)水乙醇,充分混勻。
* 配制好的洗滌液如出現(xiàn)沉淀,可在37℃溶解,搖勻后使用。
2、取無(wú)RNA酶的1.5mL離心管,加入200μL樣本,200μL miRNA釋放劑及20μL消化液,充分混勻,65℃水浴10min;
3、加入5μL miRNA富集劑,0.85mL無(wú)水乙醇,輕輕顛倒混勻,如有半透明懸浮物,不影響RNA的提取與后續(xù)實(shí)驗(yàn);
4、將吸附柱放入收集管內(nèi),將650μL上述溶液轉(zhuǎn)入吸附柱內(nèi),12000rpm離心1min,棄收集管內(nèi)廢液;將剩余溶液轉(zhuǎn)移至吸附柱內(nèi),12000rpm離心1min,棄收集管內(nèi)廢液;
5、將吸附柱放回收集管內(nèi),加500μL洗滌液A至吸附柱內(nèi),靜置2min,12000rpm離心1min,棄收集管內(nèi)廢液;
6、將吸附柱放回收集管內(nèi),加500μL洗滌液B至吸附柱內(nèi),靜置2min,12000rpm離心1min,棄收集管內(nèi)廢液;
7、將吸附柱放回收集管內(nèi),加500μL洗滌液B至吸附柱內(nèi),12000rpm離心1min,棄收集管內(nèi)廢液;
8、按每份樣本30μL取洗脫液(如10份提取樣本,即取300μL洗脫液),放置于滅菌1.5mL離心管,65℃預(yù)熱;
9、將吸附柱放回收集管內(nèi),12000rpm離心2min,離去殘留的洗滌液;
10、取出吸附柱,放入新的1.5mL RNase-free滅菌離心管內(nèi),開蓋,室溫放置2min;
11、在吸附柱中心加入30μL預(yù)熱洗脫液,靜置2min,12000rpm離心1min,收集miRNA溶液。提取的miRNA即可用于下一步實(shí)驗(yàn)或-70℃保存。
二、miRNA逆轉(zhuǎn)錄
* 以加尾法為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟介紹,血漿miRNA加尾法逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(abs60266)
1、RNA加A尾
取RNase-free離心管,配制如下混合液:RNase free ddH2O to 20μL 、Poly A 1μL、2xPoly A Buffer 10μL、RNA 5~9μL輕輕混勻,37℃ 30min,迅速置于冰上。
2、RT反應(yīng)液配制:
上述反應(yīng)液在使用前5000rpm離心5s:取上述反應(yīng)液8μL、2x RT Buffer 10μL、 RTase Mix 2μL用移液器輕輕吹打混勻。
3、RT反應(yīng):
25℃ 5min、50℃ 15min、85℃ 5min反應(yīng)完畢后,5000rpm離心5s,盡快放于冰上,直接進(jìn)行PCR反應(yīng)。如暫時(shí)不用,請(qǐng)放置于-20°C以下溫度,在半年內(nèi)使用完畢,不要反復(fù)凍融。模板如具有復(fù)雜二級(jí)結(jié)構(gòu)或高GC區(qū)域,可將反應(yīng)溫度提高至55℃。
三、miRNA qPCR
* 逆轉(zhuǎn)錄選擇加尾法,qPCR反應(yīng)選擇配套的加尾法qPCR試劑盒,miRNA加尾染料法熒光定量PCR試劑盒(abs60271)
1、配制反應(yīng)體系
取RNase-free離心管,配制如下混合液:
2× miRNA SYBR Mastermix | 10uL |
Specific Primer(10uM) | 0.4uL |
Tag Primer(10uM) | 0.4uL |
Temlate DNA/cDNA | 2.0uL |
ddH2O | to 20uL |
* a)Specific Primer指miRNA的上游特異性引物,即由本公司設(shè)計(jì)的正向引物,一般標(biāo)注為:xx-miR-X-X-F,該引物可自行設(shè)計(jì)合成,本公司也可免費(fèi)提供設(shè)計(jì);若使用U6作為參照時(shí),Specific Primer標(biāo)注為U6-Forward Primer。
* b)Tag Primer為本公司專用miRNA反向引物,若使用U6作為參照時(shí),Tag Primer標(biāo)注為 U6-Reverse Primer。
2、設(shè)置反應(yīng)程序
激活Taq | 95℃ 5min |
PCR循環(huán) | 95℃ 10S;60℃ 30S;40循環(huán) |
熔解曲線 | 95℃ 15S;60℃ 1min;95℃ 15S;1循環(huán) |
* 儀器類型不同,熔解曲線采集程序不同,使用儀器默認(rèn)熔解曲線采集程序即可。
3、檢測(cè)及結(jié)果分析
在適當(dāng)?shù)膓PCR儀器上完成實(shí)驗(yàn),并分析結(jié)果。
FAQ:
1、miRNA逆轉(zhuǎn)錄&qPCR方法有哪些?
加尾法(常用,一次可以檢測(cè)多種miRNA,非常加方便);
莖環(huán)法(常用,一次只能檢測(cè)一種miRNA,但是特異性高);
探針?lè)ǎㄝ^上面二種方法用的會(huì)相對(duì)少一些,特異性、靈敏度最高)。
2、miRNA逆轉(zhuǎn)錄加尾法與莖環(huán)法的具體區(qū)別?
1)加尾法:
對(duì)所有的miRNA都進(jìn)行polyA加尾,選用通用的逆轉(zhuǎn)錄引物,把所有的miRNA都進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,逆轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物可以分別用于各個(gè)miRNA的qPCR的反應(yīng)。一般如果檢測(cè)的miRNA數(shù)量比較多的話,比較推薦加尾法做,因?yàn)橐淮涡钥梢阅孓D(zhuǎn)錄很多miRNA。(例如要檢測(cè)5種miRNA,就選加尾法,買一套試劑盒就能同時(shí)測(cè)5種)
2)莖環(huán)法:
對(duì)每個(gè)miRNA進(jìn)行單獨(dú)逆轉(zhuǎn)錄,每個(gè)miRNA都要有特異的逆轉(zhuǎn)錄引物,同時(shí)qPCR引物也是特異的,所以它的特異性比加尾法高,但是一次只能測(cè)一種miRNA。當(dāng)miRNA數(shù)量不多,選莖環(huán)會(huì)比較好。(例如要檢測(cè)1-2種miRNA,并且追求特異性,就選莖環(huán)法。)
3、miRNA逆轉(zhuǎn)錄和miRNA q-PCR一定要配套使用嗎?
是的,因?yàn)槟孓D(zhuǎn)錄試劑盒和q-PCR試劑盒里面有成分相互關(guān)聯(lián),不能分開使用,所以買逆轉(zhuǎn)錄就一定要買對(duì)應(yīng)qPCR試劑,并且我們還免費(fèi)設(shè)計(jì)引物。
miRNA莖環(huán)法逆轉(zhuǎn)錄配miRNA莖環(huán)法qPCR;
miRNA加尾法逆轉(zhuǎn)錄配miRNA加尾法qPCR;
miRNA探針?lè)孓D(zhuǎn)錄配miRNA探針?lè)╭PCR。
4、哪種miRNA逆轉(zhuǎn)錄&qpCR選擇哪種方法價(jià)格便宜呢?
選擇加尾法還是莖環(huán)法,具體是看具體實(shí)驗(yàn)需求,不能以價(jià)格來(lái)選擇;
加尾法:一套試劑盒價(jià)格雖然貴些,但它一次能測(cè)多種miRNA,所以樣本量多的情況下價(jià)格又便宜了;
莖環(huán)法:一套價(jià)格便宜,但是一次只能測(cè)一種,如果再測(cè)第二種第三種,又要重新設(shè)計(jì)引物,買試劑盒,總價(jià)格就高了。
5、miRNA引物怎么送?
免費(fèi)設(shè)計(jì)1個(gè)miRNA引物,比如需要5個(gè)miRNA的引物,那么可以送其中一種,其余4種不送,需要定制合成購(gòu)買,需要按照要求發(fā)送引物的目的基因。
6、關(guān)于miRNA引物合成,需要給什么信息?
需要發(fā)送引物的目的基因,也就是miRNA名字、ID號(hào)、序列,其中miRNA的名字和序列最重要,目的基因需要客戶自己去查詢確定;
一般引物信息格式如下:hsa-miR-22-3p AAGCUGCCAGUUGAAGAACUGU。
7、引物哪些在試劑盒里,哪些不在試劑盒中?U6分別是幾條?
加尾法一套:
miRNA加尾法逆轉(zhuǎn)錄(逆轉(zhuǎn)錄引物,通用的,在試劑盒里面);
miRNA加尾法qPCR(送上游引物,是特異性引物,要單獨(dú)設(shè)計(jì),不在試劑盒里面;下游引物,是通用引物,在試劑盒里面);
U6內(nèi)參:2條(不送,不在試劑盒里面,需要客戶自己準(zhǔn)備);
定量U6-F(指U6上游);定量U6-R(指U6下游)。
莖環(huán)法一套:
miRNA莖環(huán)法逆轉(zhuǎn)錄(送莖環(huán)引物,是特異性引物,要單獨(dú)設(shè)計(jì),不在試劑盒里面);
miRNA莖環(huán)法qPCR(送上游引物送,是特異性引物,要單獨(dú)設(shè)計(jì),不在試劑盒里面;送下游引物,是通用引物,在試劑盒里面);
U6內(nèi)參:3條(不送,不在試劑盒里面,要客戶自己準(zhǔn)備。因?yàn)榍o環(huán)法是特異的,所以它的U6也是要單獨(dú)設(shè)計(jì)一套);
U6-NZL(指U6的逆轉(zhuǎn)錄);U6-F(指U6的上游);U6-R(指U6的下游)。
探針?lè)ㄒ惶?/strong>:
探針?lè)孓D(zhuǎn)錄(逆轉(zhuǎn)錄引物混在Taqman buffer里);
探針?lè)╭PCR(上游+下游+探針,混在primer mix里,不是獨(dú)立的管子);
U6內(nèi)參(不送,U6上游+U6下游+探針,混合在一個(gè)管子,需要客戶自行購(gòu)買)。
8、U6內(nèi)參是什么?
內(nèi)參是在各類細(xì)胞中普遍存在的一個(gè)基因,用于排除由于加樣量差異導(dǎo)致的誤差。做miRNA逆轉(zhuǎn)錄和qPCR實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是需要內(nèi)參的,客戶一般會(huì)選擇合適的基因作為內(nèi)參,不一定非要選擇U6。但一般都是以U6內(nèi)參為主,它是比較常用的。
9、可以發(fā)送試劑盒引物序列嗎?
miRNA引物的序列公司這邊是保密的。如果客戶需要發(fā)表文章必須要用到的情況下可以提供,但是前提是需要客戶在文獻(xiàn)里寫明:設(shè)計(jì)與合成來(lái)自愛必信(上海)生物科技有限公司,并附上產(chǎn)品貨號(hào)。
本期產(chǎn)品推薦:
分類 | 貨號(hào) | 產(chǎn)品名稱 | 規(guī)格 |
miRNA提取 | abs60264 | 血漿血清miRNA提取試劑盒 | 100T |
abs60263 | 外泌體RNA提取試劑盒 | 50T | |
miRNA逆轉(zhuǎn)錄 | abs60266 | 血漿miRNA加尾法逆轉(zhuǎn)錄試劑盒 | 50T |
miRNA qPCR | abs60271 | miRNA加尾染料法熒光定量PCR試劑盒 | 200T |
相關(guān)產(chǎn)品推薦:
分類 | 貨號(hào) | 產(chǎn)品名稱 | 規(guī)格 |
miRNA提取 | abs60260 | 血液miRNA提取試劑盒 | 60T |
abs60261 | 組織miRNA提取試劑盒 | 60T | |
abs60262 | 細(xì)胞miRNA提取試劑盒 | 60T | |
miRNA逆轉(zhuǎn)錄 | abs60265 | miRNA加尾法逆轉(zhuǎn)錄試劑盒 | 40T |
abs60266 | 血漿miRNA加尾法逆轉(zhuǎn)錄試劑盒 | 50T | |
abs60269 | miRNA莖環(huán)法逆轉(zhuǎn)錄試劑盒 | 50T | |
abs60267 | miRNA探針?lè)孓D(zhuǎn)錄試劑盒 | 40T | |
abs60268 | 血漿miRNA探針?lè)孓D(zhuǎn)錄試劑盒 | 40T | |
miRNA qPCR | abs60271 | miRNA加尾染料法熒光定量PCR試劑盒 | 200T |
abs60270 | miRNA莖環(huán)染料法熒光定量PCR試劑盒 | 200T | |
abs60272 | miRNA探針?lè)晒舛縋CR試劑 | 100T | |
外泌體提取 | abs9775 | 外泌體提取試劑盒 | 1mL |
abs9777 | 外泌體純化試劑盒(SEC) | 1mL |
參考文獻(xiàn)
[1] Yu X, Odenthal M, Fries JW. Exosomes as miRNA Carriers: Formation-Function-Future. Int J Mol Sci. 2016 Dec 2;17(12):2028. doi: 10.3390/ijms17122028. PMID: 27918449; PMCID: PMC5187828.
[2] Ye J, Xu M, Tian X, Cai S, Zeng S. Research advances in the detection of miRNA. J Pharm Anal. 2019 Aug;9(4):217-226. doi: 10.1016/j.jpha.2019.05.004. Epub 2019 May 25. PMID: 31452959; PMCID: PMC6702429.
[3] 劉念,姚群峰.外泌體miRNA及其作為腫瘤分子標(biāo)志物的研究進(jìn)展[J].檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與臨床,2021,18(03):417-420.
[4] Yan S, Jiang Y, Liang C, Cheng M, Jin C, Duan Q, Xu D, Yang L, Zhang X, Ren B, Jin P. Exosomal miR-6803-5p as potential diagnostic and prognostic marker in colorectal cancer. J Cell Biochem. 2018 May;119(5):4113-4119. doi: 10.1002/jcb.26609. Epub 2018 Jan 25. PMID: 29240249.
[5] Huang Y, Zou Q, Wang SP, Tang SM, Zhang GZ, Shen XJ. The discovery approaches and detection methods of microRNAs. Mol Biol Rep. 2011 Aug;38(6):4125-35. doi: 10.1007/s11033-010-0532-1. Epub 2010 Nov 25. PMID: 21107708.
好消息!Absin文獻(xiàn)獎(jiǎng)勵(lì)重磅升級(jí)!
Absin特色產(chǎn)品線:
WB相關(guān):ECL發(fā)光液、預(yù)染marker、預(yù)制膠;IHC相關(guān):二抗試劑盒、組化筆;IP/CoIP試劑盒;激動(dòng)劑/抑制劑;血清、BSA、蛋白酶K、CTB、TTX、CEE;凋亡試劑盒;呼吸爆發(fā)試劑盒;ELISA試劑盒;重組蛋白;抗體: 二抗、標(biāo)簽抗體、對(duì)照抗體;定制服務(wù)(抗體/多肽/蛋白/標(biāo)記/檢測(cè))...
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