RNA质量对PCR(尤其是RT-qPCR)实验结果的准确性和可靠性具有至关重要的影响,在进行RT-qPCR或RNA测序等实验之前,必须对RNA的完整性、纯度和浓度进行全面评估。
RNA浓度评估
核酸分子所含的嘌呤和嘧啶碱基具有共轭双键,在260nm波长处有最大吸收峰,因此,核酸的最大吸收波长为260nm,但它无法区分出DNA、RNA、降解核酸、游离核苷酸等杂质;蛋白质分子中常含有酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸等苯环结构,通常在280nm处有最大吸收峰;而碳水化合物,多肽,苯酚、EDTA等污染物的最大吸收峰则在230nm处,如图1。
图1. 核酸、蛋白质、污染物的最大吸收峰(图源网络)
对于RNA的浓度来说,根据朗伯-比尔定律可计算出在波长260nm的紫外线下,1个OD值的光密度大约相当于40µg/ml的RNA[1],即RNA的浓度(µg/µl)= OD260×40×稀释倍数/1000。比如OD260为0.16,2µl样本稀释至200µl,即稀释倍数为100,RNA的浓度(µg/µl)= 0.16×40×100/1000µg/µl=0.64µg/µl。
RNA纯度评估
一般来说,OD260/280=1.8-2.1,证明纯度较好,值得一提的是,OD260/280的比值会受到pH的影响,当用中性的水溶解RNA时候,RNA呈酸性,比值可能只有1.8-2.0之间;当用TE溶解RNA时,比值会稍偏高,可能在1.9-2.1之间。
1)OD260/280<1.8,可能有蛋白质或基因组的残留;
2)OD260/OD280 > 2.1,表明RNA有部分降解,如果直接将其反转得到的cDNA用于qPCR实验,可能会导致ct值偏大甚至没有ct值;
3)OD260/OD230 < 2.0,可能有盐离子、有机溶剂、碳水化合物等的污染,比如用trizol提取法中残留的的异硫氰酸胍会导致230nm处的吸光值升高,从而导致比值偏低。
纯度也可以通过琼脂糖琼胶电泳进行评估,如下图:
图2. RNA中有DNA(左)或蛋白质(右)的残留
由图2可看出,若泳道上部有明显的高分子量杂带,则可能是有DNA的残留,不建议用于后续的qPCR实验,会对实验的准确性造成影响(图2左);若在胶孔处有比较亮的着色成分,则是有蛋白质的残留(图2右)。
RNA完整性评估
除了浓度、纯度外,RNA完整性也是判断RNA质量的重要指标。RNA完整性一般可通过琼脂糖凝胶电泳来进行评估。总RNA中占比达80%以上的是核糖体RNA(rRNA),因此,胶图呈现的结果主要是rRNA。
图3. 高质量RNA(左)和已降解RNA(右)的琼脂糖凝胶电泳胶图
对于真核生物来说,高质量的RNA通常有三条带,最亮的是28S,其次是18S,最淡的是5S。28S条带亮度应为18S条带亮度的2倍(图3左),若RNA呈现弥散状,表明RNA已降解(图3右)。
附:RNA电泳注意事项:
1)电泳槽和胶板经0.5 M NaOH浸泡0.5 h去除RNase;
2)缓冲液和琼脂糖凝胶都需新配制,采用RNase-free H2O配制电泳缓冲液;
3)关于marker的选择,建议使用RNA marker;
4)RNA电泳宜使用高电压短时间的方法,以防电泳过程中RNA的降解。
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应用类型 |
产品名称 |
货号 |
规格 |
目录价 |
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