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提高RT-PCR的灵敏度与产物长度

2012年02月17日 09:42:49人气:1586来源:上海沪宇生物科技有限公司

材料和方法

1. Eppendorf cMaster RTplusPCR系统
2. Eppendorf Perfect RNA Eukaryotic试剂盒
3. 所有的PCR反应均在Eppendorf Mastercycler-gradient梯度PCR仪上进行。
实验1:一步法灵敏度检测RT-PCR
扩增目标:500 bp 的人α微管蛋白mRNA 片段。
模板RNA:从人HELA细胞中纯化的总RNA。反应中应用的模板浓度从1μg递减至10pg。
方案:Eppendorf cMaster RTplusPCR系统,标准一步法RT-PCR方案。1:10 稀释RTplusPCR 缓冲液,镁离子终浓度2.5 mM,反应总体积50μl
循环参数:

循环 步骤 温度 时间 描述
1x 1 1 50°C 30分钟 逆转录
1x 2 2 94°C 3分钟 初始变性
40x { 3 94°C 15秒 模版变性
4 68°C 45秒 引物退火/延伸

cMaster RTplusPCR 系统显示出一种依赖于模板RNA 量的宽广的产物产量动力学范围。能从低至10 pg 的HELA 总RNA中检测到α微管蛋白mRNA。
实验2:一步法扩增长片段RT-PCR
扩增目标:5.3 kb 的人结节性脑硬化因子(hTSF)mRNA 片段。
模板RNA:从人HELA 细胞中纯化的总RNA。反应中应用的模板浓度为100 ng 和10 ng。
方案:Eppendorf cMaster RTplusPCR 试剂盒,针对长模板的特殊RT-PCR 方案。
设置一步法RT-PCR 反应。

成分 50μl RT-PCR反应体积 反应成分的终浓度
不含RNA 酶的水 2.5μl
dNTP 混合物每种dNTP 浓度均为10 mM 2.5μl 500μM
hTSF正向引物 1.0μl 200 nM
hTSF反向引物 1.0μl 200 nM
总HELA RNA 3.0μl 每个反应中中含10ng-100ng
MasterMix 1 10.0μl
不含RNA 酶的水 34.0μl
含镁离子的RTplusPCR 反应缓冲液 5.0μl 1×;2.5 mM 镁离子
cMaster RT 酶 0.5μl 0.15U /μl
cMaster PCR 酶混合物 0.5μl 0.05U /μl
MasterMix 2 40.0μl

循环程序参数

循环 步骤 温度 时间 描述
1x 1 65°C 5分钟 初始RNA变性
1x 2 42°C 60分钟 逆转录
1x 3 93°C 3分钟 初始变性
35x { 4 94°C 15秒 模版变性
5 59°C 30秒 引物退火
6 68°C 5.5分钟 引物退火

应用一步法RT-PCR 方法,可以从100 ng 和10 ng 总RNA 中检测到5.3 kb 的hTSF PCR 产物。这个PCR 反应非常困难,大多数RT-PCR 试剂盒生产厂家从未发布过应用一步法方案,有效扩增类似长度模板的结果。相反,Eppendorf 试剂盒能稳定可靠地从10 ng HELA 细胞RNA 中扩增该产物。
实验3:两步法RT-PCR
两步法RT-PCR 的扩增目标:
500 bp 的(鼠和人)α微管蛋白mRNA 片段
1.3kb 的(鼠和人)肿瘤坏死因子受体(TNFR1)mRNA 片段
5.3 kb 的人结节性脑硬化因子(hTSF)mRNA 片段
12.3 kb 的鼠动力蛋白mRNA 片段
方案:Eppendorf cMaster RTplusPCR 试剂盒,采用产品说明书中的针对普通长度模板和较长模板的两步法RT-PCR 程序。所有的逆转录反应均采用0.5μg 的Oligo(dT)20 引物为引物。

设置*步RT 反应

成分 以Oligo(dT)20 为引物进行逆转录 反应成分的终浓度
不含RNA 酶的水 加至MasterMix 1 总体积为10μl
dNTP 混合物每种dNTP 浓度均为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总RNA
A细胞(1 μg/μl) 1.0μl
L细胞(220ng/μl) 4.5μl
McCoy细胞(135ng/μl) 7.0μl
MasterMix 1 10.0μl
不含RNA 酶的水 5.0μl
含镁离子的RTplusPCR 反应缓冲液 4.0μl 2×;5 mM 镁离子
RTplusPCR 反应缓冲液
cMaster RT 酶 1μl 0.75U /μl
MasterMix 2 10.0μl

设置第二步PCR 反应

成分 普通PCR(微管蛋白TNFR1) 长片段(动力蛋白,hTSF) 反应成分终浓度
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
*步逆转录反应产物 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 镁离子的RTplusPCR 反应缓冲液 5.0μl 1×;2.5 mM 镁离子
含25 mM 镁离子的 10×Tuning 反应缓冲液 5.0μl 1×;2.5 mM 镁离子
dNTP 混合物/
每种dNTP 浓度均为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反应条件

步骤 温度 时间 描述
1 65°C 5分钟 初始模版变性
2 0°C 5分钟 冷却变性模版
3 42°C 60分钟 *链cDNA合成
4 -20°C 直到PCR 引物退火/延伸

注:动力蛋白的逆转录孵育时间延长至90 分钟。

循环 步骤 温度 时间 描述
1x 1 94°C 3分钟 初始变性
35x { 2 94°C 15秒 模版变性
3 68°C 40s/60s 引物退火/延伸

* -- 微管蛋白
** -- TNFR1
hTSF 和动力蛋白的三步循环方案

循环 步骤 温度 时间 描述
1x 1 93°C 3分钟 初始模版变性
35x{ 2 93°C 15秒 模版变性
3 56°C 30秒 引物退火
4 68°C 12分钟 引物延伸

不同大小目的片段所采用的延伸时间和退火温度

目的片段 微管蛋白 TNFR1 hTSF 动力蛋白
延伸时间(PCR) 40秒 1分钟 5.5 分钟 12 分钟
退火温度 68℃ 68℃ 59℃ 56℃
退火时间 - - 30 秒 30 秒
每循环增加时间 - - - 20 秒

结果
对5 种不同表达水平的基因进行RT-PCR。为了得到zui高的灵敏度,RT 和PCR 反应分开进行。如图3 所示,对于α微管蛋白和TNFR1,我们可以应用两步法RT-PCR 方法并将退火和延伸步骤合并为进行一次68℃ 孵育。如图3 所示,无论片段长度大小和拷贝数高低,所有反应都可以顺利进行。即使对于动力蛋白这种特别长(达12.3 kb)的稀有转录本,用cMaster RTplusPCR 系统也能够进行有效扩增,而且结果具有的重复性,表明即使对于困难的RT-PCR 反应, Eppendorf 试剂盒也能获得可靠结果。
讨论
cMaster RT 系统是为了给所有的RT 和RT-PCR 应用提供zui大的灵活性而设计的。该试剂盒结合了重组的同二聚体病毒逆转录酶和*的RTplusPCR 反应缓冲液系统,可以在较宽的温度范围(37℃-60℃)和0.2kb-12.5kb产物大小范围内进行有效的cDNA 合成。cMaster RTplusPCR 酶混合物兼具热稳定性DNA 聚合酶活性,校正功能辅助的保真性和高延伸效率。应用于一步法中,可以灵敏地检测到极少量的总RNA 并扩增出长达5.3 kb的cDNA。两步法方案可以从RT 反应中扩增多个目的cDNA,PCR产物的片段长度可增加至12.3 kb。 其他的扩展应用:系统的逆转录部分即cMaster RT 可以与任何PCR系统合用或者为其他下游应用如杂交实验合成cDNA 探针。
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