عزل الحمض النووي الريبي من بنكرياس الفأر: A-ريبونوكلياز الأنسجة الغنية

Summary

We report a procedure to isolate RNA with high integrity from the ribonuclease rich mouse pancreas.

Abstract

Isolation of high-quality RNA from ribonuclease-rich tissue such as mouse pancreas presents a challenge. As a primary function of the pancreas is to aid in digestion, mouse pancreas may contain as much a 75 mg of ribonuclease. We report modifications of standard phenol/guanidine thiocyanate lysis reagent protocols to isolate RNA from mouse pancreas. Guanidine thiocyanate is a strong protein denaturant and will effectively disrupt the activity of ribonuclease under most conditions. However, critical modifications to standard protocols are necessary to successfully isolate RNA from ribonuclease-rich tissues. Key steps include a high lysis reagent to tissue ratio, removal of undigested tissue prior to phase separation and inclusion of a ribonuclease inhibitor to the RNA solution. Using these and other modifications, we routinely isolate RNA with RNA Integrity Number (RIN) greater than 7. The isolated RNA is of suitable quality for routine gene expression analysis. Adaptation of this protocol to isolate RNA from ribonuclease rich tissues besides the pancreas should be readily achievable.

Introduction

مطلوب عزل الحمض النووي الريبي مع سلامة عالية للروتين تجارب البيولوجيا الجزيئية مثل شمال النشاف ^9، QRT-PCR ¹ أو التعبير الجيني التنميط ^5. وتستند معظم الطرق المعاصرة لعزل الحمض النووي الريبي على إدخال تعديلات على البروتوكولات ثيوسيانات الجوانيدين ^{2، 3.} الجوانيدين ثيوسيانات هو ممسخ بروتين قوي وفعال وتعطيل نشاط ريبونوكلياز في معظم الظروف. طريقة شعبية من Chomczynski وساكي ³ مجتمعة الفينول في حل الجوانيدين ثيوسيانات تحلل، مما يقلل من الوقت العزلة إلى حوالي 4 ساعة. وتقوم العديد من الكواشف المتاحة تجاريا استخراج الحمض النووي الريبي على Chomczynski وطريقة ساكي ^3.

الأنسجة الغنية ريبونوكلياز مثل الإنسان أو الماوس البنكرياس يمثل تحديا إضافيا لعزل الحمض النووي الريبي. قد تحتوي الماوس البنكرياس تصل إلى 75 ملغ من ريبونوكلياز ⁶ سيصدر بعضها الزيتوز تعطيل الأنسجة البنكرياس مما يؤدي إلى انحلال ذاتي الأنسجة. وقد استخدمت التعديلات على البروتوكولات الجوانيدين ثيوسيانات بنجاح لعزل الحمض النووي الريبي من البنكرياس مع سلامة عالية ^{2، 4، 7، 10.} التسريب من الحمض النووي الريبي لتحقيق الاستقرار في الماوس كاشف البنكرياس العزلة سهلت من الحمض النووي الريبي مع سلامة عالية ^{4، 7، 10،} ولكن ضخ الحلول في البنكرياس يتطلب مهارة كبيرة، قد تتطلب أدوات متخصصة مثل مجهر تشريح وتعطيل العمارة الأنسجة أثناء إجراء قد يؤدي إلى تحلل الخلايا. Perfusing الأنسجة مع تثبيت الحمض النووي الريبي كاشف قد تتداخل مع غيرها من التطبيقات بما في ذلك عزل البروتين وتلطيخ النسيجية. علاوة على ذلك، هذه التقنية ليست مناسبة لعزل الحمض النووي الريبي من البنكرياس الإنسان. بروتوكولات أخرى تتطلب إعداد حلول محددة من قبل المحقق ^2.

نفيدكم بروتوكول لعزل الحمض النووي الريبي مع سلامة عالية من الماوس البنكرياس. اليستخدم بروتوكول البريد عناصر الأساليب المنشورة سابقا، ويستند إلى حد كبير على الفينول / جوانيداين تحلل بروتوكولات كاشف القائم على ثيوسيانات القياسية. أنها لا تتطلب إعداد الحلول المتخصصة كما أنها لا تتطلب ضخ الكواشف في البنكرياس. وتشمل الخطوات الحاسمة لنجاح عزل الحمض النووي الريبي عالية الفينول / القائم جوانيداين تحلل كاشف إلى نسبة الأنسجة، وإزالة الأنسجة غير مهضوم قبل مرحلة الانفصال وإدراج المانع ريبونوكلياز إلى حل RNA الناتجة عن ذلك. باستخدام هذه التعديلات وغيرها، ونحن عادة عزل الحمض النووي الريبي مع رين أكبر من 7 لاستخدامها في تحليل التعبير الجيني الروتينية.

Protocol

1. إعداد

الممارسات التالية الالتزام بالسياسات التي وضعتها لجنة رعاية الحيوان واستخدام المؤسسة ل(IACUC).

1. فمن المستحسن لعزل ما لا يزيد عن 6 البنكرياس الماوس في أي يوم من الأيام. لديك كل الأدوات الجراحية نظيفة وتعقيمها، مجموعة واحدة لكل حيوان.
2. تسمية كل أنابيب microcentrifuge. أربعة أنابيب 2 مل لكل حيوان.
3. وضع 8 مل من تحلل كاشف في 50 مل أنابيب الطرد المركزي على الجليد. ملاحظة: على الرغم من أن عدة تنقية يأتي مع ثيوسيانات الجوانيدين الفينول كاشف التي هي مناسبة لعزل البنكرياس، ويستخدم كاشف تحلل بسبب كميات كبيرة والتي هي ضرورية في العزلة.
4. الاستغناء عن 10 مل من الحلول التالية في 15 مل أنابيب الطرد المركزي لتنظيف ريش الخالط لل. الإيثانول، 70٪ (2 أنابيب)، HPLC المياه الصف (1 أنبوب) وهبلك الصف المياه التي تحتوي على ما يقرب من 200 ميكرولتر من ريبونوكلياز بعيدا أو ما يعادلها ريبونوكلياز inactivator.

2. جراحة، تشريح البنكرياس والتجانس

1. وضع 1-2 مل من isoflurane وإلى جرة تحتوي على شاش القطن أو المناشف الورقية. يتم وضع الفئران على منصة يمنعهم من الوصول إلى مصدر isoflurane و. إضافة جديدة لisoflurane والجرة قبل التخدير لكل الماوس.
2. وضع الماوس بلطف في جرة تحتوي على isoflurane و. سقف الجرة ورصد آثار التخدير عن طريق تناوب بلطف الجرة ذهابا وإيابا. يتم تخدير الحيوان مرة واحدة هو في غير قادر على الوقوف في 'الخاصة.
3. للحصول على تأكيد من التخدير، وإزالة الحيوان من الجرة وتطبيق قرصة أخمص القدمين الشركة. إذا لا تتفاعل الماوس إلى قرصة أخمص القدمين، انتقل إلى الخطوة 2.5.
4. إذا يتفاعل الماوس إلى قرصة أخمص القدمين، ثم كرر الخطوات من 2،2-2،3.
5. وضع الحيوان تخدير على أعلى مقاعد البدلاء في وضعية الانبطاح. خلخل عنق الرحم الماوس، عن طريق وضع بإحكام اليد اليسرى على عنق الرحم الفأر. لناجي اليد اليمنى فهم ذيل الماوس، وبسرعة سحب صعودا في حوالي بزاوية 45 درجة الى خلخل عنق الرحم.
6. تأمين الذبيحة على سطح (قطعة من الستايروفوم مستوى مغطاة المناشف الورقية) من خلال ثقب كل أربعة الكفوف الحيوان في سطح مستو باستخدام قياس 25 إبر الحقن.
7. استخدام الأدوات الجراحية المعقمة، وقطع القسم الوسطي من الفأرة مفتوحة وبسرعة إزالة البنكرياس من الماوس. استخدام ملقط لعقد البنكرياس وقطع عليه من الطحال والأمعاء الدقيقة باستخدام مقص الربيع. يجب الحرص على عدم تمتد البنكرياس خلال إزالة من الماوس. تعطيل الأنسجة قد يفرج عن ريبونوكلياز. ملاحظة: إن الوقت الذي يستغرقه لإزالة البنكرياس من الماوس أمر بالغ الأهمية. وينبغي أن يكون الشخص قادرا على المهرة تشريح البنكرياس في حوالي 1 دقيقة أو أقل.
8. وضع البنكرياس بأكمله في أنبوب 50 مل تحتوي على 8 مل من الجليد الباردة كاشف تحلل. غطاء الأنبوب لفترة وجيزة يهز لتزج منظمة الشفافية الدوليةssue في كاشف والمضي قدما إلى الخطوة التالية دون تأخير. نسبة تحلل الأنسجة كاشف لأمر بالغ الأهمية. راجع قسم نتائج مقارنة لسلامة الحمض النووي الريبي معزولة باستخدام كميات مختلفة من تحلل كاشف.
9. التجانس لمدة 5 ثوانى. فمن المهم للضغط على شفرات الخالط إلى الجزء السفلي من أنبوب الطرد المركزي للسماح للأنسجة ليتم سحبها في شفرات لتجانس كفاءة.

3. إزالة الأنسجة غير المهضومة

ملاحظة: بعد التجانس، وقطع صغيرة من الأنسجة البقاء في كاشف تحلل. هو أكثر أهمية لليز بسرعة الأنسجة ترك بعض الأنسجة عسر الهضم بدلا من أكثر من المجانسة وتدهور خطر الحمض النووي الريبي.

1. نقل 2 مل من كاشف تحلل تحتوي على البنكرياس هي lysed إلى أنبوب microcentrifuge 2 مل. جمع اثنين من أنابيب microcentrifuge جناسة في العزلة. تجاهل جناسة المتبقية أو تخزينها في -80 درجة مئوية لمدة الدراسات المستقبلية.
2. سنتrifuge في 4 درجات مئوية، 12،000 × ز لمدة 5 دقائق لبيليه الأنسجة عسر الهضم. هذا هو خطوة حاسمة كما المرحل من الأنسجة غير مهضوم إلى حلول لاحقة من الحمض النووي الريبي من المرجح أن تلوث العينة مع ريبونوكلياز (الخطوة 5.13).
3. نقل 1 مل من طاف في أنبوب microcentrifuge 2 مل. المضي قدما في عزلة فورا وتخزين أنبوب تكرار في -80 درجة مئوية لاستخدامها في المستقبل. وضع جميع الأنابيب التي تحتوي على جناسة على الجليد الرطب في حين الشروع في الخطوة التالية.
4. التخلص من المتبقي تحلل كاشف إلى وعاء النفايات الكيميائية المناسبة.

4 تنظيف من ريش الخالط

1. قبل الانتقال إلى العزلة المقبل، وتنظيف ريش الخالط عن طريق وضعها في 10 مل من الايثانول 70٪. تفعيل الخالط لمدة 20 ثانية لإزالة أي قطع من الأنسجة التي يمكن اصطيادها في ريش.
2. استخدام غيض 200 ميكرولتر الماصة لإزالة أي القطع التي تبقى في ريش الخالط.
3. كرر الخطوة 4.1 في الماء، العام ريبونوكلياز inactivator والايثانول 70٪. تجفيف رمح الخالط مع كيم يمسح نظيفة.
4. كرر الخطوة 2.1 لعزل البنكرياس من الحيوانات المتبقية، وحفظ الحمض النووي الريبي معزولة عن كل حيوان منفصلة بدلا من تجميع الحمض النووي الريبي.

5. عزل الحمض النووي الريبي

المقطع التالي هو مطابق لبروتوكول طقم تنقية. الاستفادة من عدة تنقية هو أنه سوف عزل الحمض النووي الريبي مجموع بما في ذلك الرنا الصغيرة.

1. إذا باستخدام الحل جناسة المجمدة، وذوبان الجليد على الجليد الرطب واسمحوا الوقوف على RT لمدة 5 دقائق.
2. إضافة 200 ميكرولتر من كلوروفورم، وكأب أنبوب ويهز بقوة باليد لمدة 15 ثانية. السماح للأنبوب الوقوف على RT لمدة 2-3 دقيقة.
3. أجهزة الطرد المركزي لمدة 15 دقيقة في 12،000 x ج، 4 درجات مئوية.
4. نقل الطبقة المائية العليا في أنبوب microcentrifuge. إضافة 1.5 حجم الأيزوبروبانول ومزيج دقيق من قبل pipetting صعودا وهبوطا عدة مرات.
5. نقل ما يصل الى 700 ميكرولتر من العينة في عمود الدوران التي يتم وضعها في أنبوب جمع 2 مل. إغلاق الغطاء وأجهزة الطرد المركزي في 8000 x ج لمدة 15 ثانية في RT.
6. تجاهل التدفق من خلال.
7. كرر الخطوات من 5،5-5،6، وذلك باستخدام ما تبقى من العينة.
8. إضافة 700 ميكرولتر العازلة RWT إلى عمود الدوران. أجهزة الطرد المركزي لمدة 15 ثانية في 8،000 ز س. تجاهل التدفق من خلال.
9. الماصة 500 ميكرولتر العازلة RPE في العمود تدور. أجهزة الطرد المركزي لمدة 15 ثانية في 8000 x ج لغسل العمود. تجاهل التدفق من خلال.
10. إضافة 500 ميكرولتر العازلة RPE إلى عمود الدوران. أجهزة الطرد المركزي لمدة 2 دقيقة في 8،000 x ج لتجف العمود.
11. نقل عمود الدوران إلى أنبوب microcentrifuge 1.5 مل. الماصة 80 ميكرولتر ريبونوكلياز خالية من المياه مباشرة على غشاء عمود الدوران. أجهزة الطرد المركزي لمدة 1 دقيقة في 8،000 x ج لأزل الحمض النووي الريبي.
12. إضافة 1 ميكرولتر ريبونوكلياز المانع في حل الحمض النووي الريبي. تخزين في -80 درجة مئوية أو الشروع في 5.13.
13. للتحقق من صحة سلامة الحمض النووي الريبي، وحساب لأول مرة بغية دراسته واقراره الحمض النووي الريبيntration و260/280 نسبة استخدام الطيف.
14. تمييع جزء من الحل RNA إلى ما يقرب من 500 نانوغرام / ميكرولتر مع البيولوجيا الجزيئية المياه الصف.
15. تحديد النزاهة الحمض النووي الريبي (أي رين) باستخدام التحليل الكهربائي الشعري. حوالي 5 ميكرولتر من محلول الحمض النووي الريبي كافية للتحليل.
16. قسامة الحل الحمض النووي الريبي (انظر الشكل 2) وتخزينها في -80 درجة مئوية.

النتائج

مجموع العائد الحمض النووي الريبي من 1 مل من تحلل جناسة هو 20-40 ميكروغرام. OD 260/280 نسب هي عادة حوالي 2.0 ورين أكبر باستمرار من 7.0. إذا كان رين و≤ 6، سيتعين على العزلة أن تتكرر. في بعض الأحيان، وحقق رين الذي هو أعلى من 8.0.

طريقتين الأكثر استخ...

Discussion

عزل الحمض النووي الريبي من الأنسجة التي يتم ريبونوكلياز الغنية يمثل تحديا كبيرا للتجارب البيولوجيا الجزيئية. والمتاحة تجاريا التي تستند الكواشف المختلفة ومجموعات في المقام الأول على طريقة الفينول الجوانيدين ثيوسيانات من استخراج الحمض النووي الريبي. الجوانيدين ثي...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Power Gen 500	Fisher Scientific	14-261-03	Homogenizer
5424R	Eppendorf		Refrigerated microcentifuge
Trizol reagent	Invitrogen	15596018	Lysis reagent
Student Vannas spring scissors	Fisher	91500-09	Use to cut pancreas from attached tissues
Surgical scissors, 6 inch	Fisher	08-951-20	Use to cut scin of mouse
Blunt end forceps	Fisher	1381239	Use to hold pancreas while dissecting
Isoflurane USP	Abbott Labs	4/8/5210	Anesthetic
Rnase out (40 U/µl)	Invitrogen	10777-019	Rnase inhbitor
Rnase Away	Ambion	10328-011	General Rnase inactivator
HPLC grade water	Fisher	W5-4	For washing homogenizer blades
Molecular biology grade water	Hyclone	SH30538.03	Elution of RNA
miRNeasy Mini kit	Qiagen	217004	Purification Kit
2 ml microcentrifuge tubes, certified Rnase Dnase free	USA Scientific Plastics	1620-2700
15 ml centrifuge tubes	Falcon	352099
70% ethanol	Fisher
100% ethanol	Fisher
200 µl pipet tips	Rainin	GPL200F	For cleaning homogenizer blades
Chloroform	Fisher	BP1145-1
Nanodrop	Thermo	ND-1000	Spectrophotometer
Bioanalyzer	Agilent		Capillary electrophoresis analyzer to measue RNA integrity
RNAlater	Ambion		RNA Stabilization Reagent
RNeasy spin columns	Qiagen		Spin columns as a part of the miRNeasy Mini kit
Mice	Chales River	Strain C57BL/6	Their age ranged from 4 to 12 months.
Mice	Jackson Lab	strain 129	Their age ranged from 4 to 12 months.