馮軍軍
( 山西大醫(yī)院檢驗科,山西 太原 030030)
qPCR和電泳對siRNA轉染效率鑒定分析
馮軍軍
( 山西大醫(yī)院檢驗科,山西 太原 030030)
RNA 干擾(RNAi)技術是近些年快速發(fā)展并被越來越多人逐漸越發(fā)重視的一項基于轉錄水平上的基因阻斷技術,具有序列特異性、時效性、高效性和易操作性等諸多優(yōu)點,而研究結果證實,siRNA 即小分子干擾 RNA 是 RNAi最主要的作用因子。本文分別介紹了qPCR 和電泳兩種對 siRNA 轉染效率的鑒定方法,以供參考。
qPCR;電泳;siRNA 轉染效率;鑒定
據統計,最有效的siRNA 抑制靶基因表達效率超過90%,好的鑒定方法甚至可將表達效率提升至99%,如此對于基因治療而言,siRNA可作為基因組功能研究的有力工具,而且脂質體在所有已用于臨床試驗的基因載體中僅次于病毒載體,是最有發(fā)展前景的非病毒載體[1-3]。為此,本文分別介紹了qPCR和電泳兩種對siRNA轉染效率準確、方便、高校的鑒定方法,具體如下。
siRNA是定量檢測是RNAi抗病毒效果的關鍵,而當前RNAi作為特異抗病毒治療的熱點,因此為檢測抗CSFV特異siRNA分子,即siN1和siN2在細胞中的表達水平,必須構建篩選具有高特異性和靈敏度的siRNA特異莖環(huán)引物,而RT-qPCR及為siRNA的最優(yōu)檢測方法,其可較好地表現出特異性和靈敏度,可檢測出101-108個復制的siRNA,檢測范圍亦達到7個數量級之多,而且其平行性較好(RSQ=0.999),擴增效率也較高達到了98.3%。具體操作方法如下。
1.1 RNA提取
將抗CSFV的PK-15 細胞克隆,并培養(yǎng)在6孔細胞培養(yǎng)皿中,待其滿度達到90%-95%之間時,可將培養(yǎng)液棄掉,改用1mL PBS在冰上將細胞清洗兩次,然后根據說明書的要求加入500μL的裂解液,在提取其總的RNA,并將PK-15細胞作為陰性對照。同時,再用NanoDrop1000測量RNA的質量和濃度,并將它們裝在-80℃的環(huán)境下保存。
1.2 逆轉錄反應
逆轉錄反應包括50 mmol/L莖環(huán)引物,0.25 mmol/LdNTPs,3.33 U/μL逆轉錄酶,0.25U/μL RNA酶抑制劑,等倍的逆轉錄緩沖液,10mg總RNA,用無RNA酶水補至15μL。其反應的條件即冰上擱置5mins,15℃溫度下30mins,43℃下同樣30mins,直至85℃酶滅活5mins,最后擱置4℃將其保存。
1.3 實時定量PCR反應
該體系為10μLPCR預混液,1.5μmol/L上游引物0.7μmol/L通用下游引物,0.2μmol/L MGB探針,1.2μLcDNA 產物,去離子水補至20μL。再在實時定量PCR儀上進行反應,條件為95℃下變性15s,熱啟動10mins,再轉成60℃退火60s,收集熒光,反復循環(huán)40次。需注意的是,所有陰性細胞對照和空白對照都須充分兩遍,再去均值。
1.4 靈敏度和特異性分析
根據RT-qPCR檢測繪制標準曲線,計算細胞表達的siRNA 拷貝數,并分析此方法檢測靈敏度。在將與siRNA大小相似的內源性miRNA作為特異性分析材料,選擇PK-N1、PK-N2 和PK-siC 細胞克隆和陰性細胞PK-15和PFF的總RNA胃模板進行siRNA的RT-qPCR檢測,進而評價檢測的特異性。
2.1 配置熒光染料
將SYBR Gold熒光染料用TBE緩沖液稀釋10000倍,取5μmol/ LsiRNA 溶液,吸取0;2;4;5;8;10μL分別注入聚乙烯離心管中,同時相應地加入19;18;16;15;2;10μL的緩沖液,待充分融合后制成相應的siRNA標準溶液,再在各管中加入50%蔗糖-溴酚蘭溶液5μL,待進行渦旋離心后將上述溶液分別加入20%聚丙烯酰胺凝膠5μL,然后在100V電壓下電泳2小時,待凝膠放入SYBR Gold熒光染料中染色20mins后在凝膠成像系統中觀察siRNA 條帶并拍照。
2.2 回收率實驗
回收率實驗可按照以下步驟進行,即①取空白脂質體膠體溶液10μL,并分別加入高、中、低3中不同濃度的siRNA 標準溶液各5μL靜置15mins;②加入0.1 mol/LTritonX-100溶液和0.1%肝素溶液各2μL,使siRNA 從陽離子脂質體中完全釋放;③加入RNA提取試劑即按照氯仿∶苯酚∶異戊醇=25∶24∶1比值制成的混合溶液25μL,靜置15mins后,再在4℃條件下離心20mins;④收集含有siRNA的水相部分,加入上樣緩沖液6μL,待充分混合后再取5μL混合物加入凝膠加樣孔中,根據凝膠電泳的程序觀察siRNA;⑤根據標準曲線方程算出siRNA的濃度,進而計算回收率。
2.3 精密度實驗
根據“標準曲線的繪制”項進行操作,在5日內測定高、中、低3 種濃度的siRNA含量,并計算其精密度,對此亦可以進行陽離子脂質體中siRNA 的含量測定,即精密量取載基因陽離子脂質體膠體溶液10μL,再按上述操作方法,求出siRNA的濃度值。
2.4 載基因陽離子脂質體包封率測定
siRNA會有兩部分,一部分被陽離子脂質體包裹,存在凝膠孔中,另一部分處于游離狀態(tài),而這部分游離的siRNA經過電泳后會在凝膠中形成條帶,即致使siRNA和載基因脂質體分離。再精密量取載基因陽離子脂質體膠體溶液15μL,再加入上樣緩沖液5μL,將二者充分混合,再取混合溶液5μL加入到凝膠孔中,待電泳過程完備后,觀察游離部分的siRNA條帶情況,同時按照標準曲線計算游離siRNA濃度C1,再精密量取載基因陽離子脂質體膠體溶液10μL,根據含量測定相應方法計算陽離子脂質中的siRNA總濃度C,如此即可得到包封率(被包裹物質(如某藥物)在脂質體懸液中占藥物總量的百分量)=(C-C1)/C × 100%。
3.1 電泳法鑒定結果
通 過 對 脂 質 中 siRNA含 量 的 測 量 , 檢 測 其 線 性 范 圍 為0.2~2.0μmol/L,其中R=0.9931,另高中低三種溶液濃度分別為96.36%,96.93%和100.75%,其中n=3,另5日內和日間的精密度RSD均<5%,符合方法學要求。
3.2 qPCR法鑒定結果
通過qPCR法對siRNA轉染效率的鑒定結果表明,高、中、低3 種濃度的回收率在95.1%~101.2%之間,且RSD的精密度均<2.0%,符合方法學要求。
4.1 電泳法
計算機技術的快速發(fā)展和應用使得對電泳圖譜的分析更加科學化和精確化,比如ImageJ即是一種可對圖像面積、重心、平均密度以及多邊形區(qū)域進行分析的圖像分析程序,它可以自動對圖像進行點的分析、以及測定路徑長度和角度等諸多功能。實踐證明,采用ImageJ分析電泳圖譜靈敏度較高、重復效果好,劑量-密度/亮度的線性關系明顯,而且操作簡單、取樣量少、分析快速精確等諸多優(yōu)點,因此可有效提高工作人員的工作效率。
4.2 qPCR法
本文所闡述的RT-qPCR法,可較準確的定量檢測細胞抗病毒siRNA 的表達水平,例如在抗豬瘟病毒轉基因動物的構建中,它可有效提高你抗病毒轉基因動物的成功率,并未將來轉基因動物的抗病毒效果評價提供有力參考,不僅如此,此法對siRNA 、miRNA等小RNA的檢測工作亦具有很好的參考價值。
電泳法和qPCR法均可準確、可靠、穩(wěn)定地對siRNA轉染效率進行鑒定,且其穩(wěn)定性高,操作方便簡單,可有效用于陽離子脂質體中siRNA的含量檢測。值得注意的是,在電泳法中,要想讓siRNA 從陽離子材料中釋放,必須加入去縮合劑。在實際應用中,工作人員需結合具體實際選擇性操作。
[1]柴翠翠,單麗輝,齊蕾,等.siRNA反向轉染法提高原代癌相關纖維母細胞轉染效率的研究[J].山東醫(yī)藥,2012,52(24):34-36.
[2]劉帥,李江南,袁婷,等.莖環(huán)法RT-qPCR定量檢測細胞抗豬瘟病毒siRNA的表達[J].動物及獸醫(yī)生物技術,2012,28(1):26-36.
[3]沈雁,涂家生,龐卉,等.凝膠電泳法及熒光光度法測定siRNA陽離子脂質體的含量和包封率[J].藥學學報,2009,44(4):430-435.
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:1671-8194(2013)03-0398-02