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膜印记杂交法(固相杂交-Northern 印迹杂交法)

相关实验:核酸分子固相杂交实验

最新修订时间:

简介

Northern 印迹杂交(Northern blotting)是通过凝胶电泳使完全变性的 RNA 按大小分离,然后利用印迹技术将 RNA 分子转移到固相支持物上,固定后再采用特异性的探针进行杂交来鉴定其中特定 mRNA 分子的量与大小。Northern 印迹杂交除了在样品的制备与凝胶电泳分离样品及胶的处理步骤与 Southern 印迹杂交不同外,其他步骤与 Southern 印迹杂交基本一致。采用电泳分离 mRNA 的方法有 3 种,即聚乙二醛和二甲亚砜变性胶电泳、甲醛变性胶电泳和甲基氢氧化汞电泳。


原理

Northern 印迹杂交的基本原理是通过凝胶电泳使完全变性的 RNA 按大小分离,然后利用印迹技术将 RNA 分子转移到固相支持物上,固定后再采用特异性的探针进行杂交来鉴定其中特定 mRNA 分子的量与大小。






材料与仪器

试剂:
乙二醛/二甲亚砜/甲基氢氧化汞/甲醛等 RNA 变性剂、琼脂糖、 1xMOPS 缓冲液、NaOH


仪器:

电泳仪、转膜仪、紫外灯


步骤

Northern 印迹杂交的基本过程可分为如下几步:

(一)制备凝胶

由于 RNA 分子是单链的,长的 RNA 分子在溶液中可以通过自身折叠形成局部双链,为了使 RNA 按分子大小分离,必须采用变性剂对 RNA 样品进行处理。变性剂的种类很多,包括乙二醛、二甲亚砜、甲基氢氧化汞和甲醛等,可以根据具体情况进行选择。一般常采用甲醛进行变性,与此相应的缓冲系统应为 3-吗啉基丙磺酸钠(3-[N-morpholino]propanesulfonic acid,MOPS)系统,而非通常的 Tris- HCI 系统。

称取 0.3g 琼脂糖加入到 30ml 1xMOPS 缓冲液[0.02mol/L MOPS(pH 7.0),8mmol/L NaAc,Immol/L EDTA(pH 8.0)]中,微波炉中加热使琼脂糖熔解后,冷却至 60℃,再加入 1.62ml 甲醛,然后灌胶。让凝胶静置冷却凝固 10~15 分钟后,取出梳子,将凝胶放入电泳槽中,加入 1xMOPS 缓冲液没过凝胶。


(二)样品处理
在杂交之前,应该确保核酸样品具有相当的纯度和完整性,这是一个最基本的前提。

10~15μg 总 RNA 或 1~2μg mRNA,将它们溶解于样品缓冲液(50%甲酰胺、2.5mol/L甲醛和 1xMOPS凝胶缓冲液)中,60℃ 加热 5 分钟使 RNA 变性,然后迅速置于冰水浴中,加入适量的上样缓冲液[50%蔗糖、10mmol/L磷酸钠(pH 7.0)、0.25% 溴酚蓝、0.25% 二甲苯氰(蓝)]混匀。


(三)RNA 电泳
在加样孔中依次加入足量的 RNA 样品和分子量标记物(marker),采用 5V/cm(电极长度)电压降进行电泳,当溴酚蓝指示剂迁移到凝胶前沿时停止电泳。

印迹转移前切下含分子量标记物泳道的凝胶,EB染色后,于紫外灯下放一根尺子拍照,记下分子量标记的片段位置,以便杂交后确定杂交带的分子量大小。在真核细胞中富含两种 RNA,即 28SrRNA(4718nt)和 18S rRNA(1874nt),它们不仅可以用作分子量的标记,同时也是 RNA 是否发生降解的一个指标。质量较好的RNA样品在变性琼脂糖凝胶中,于紫外灯下观察应该清晰可见,而且 28SrRNA 的含量应该明显高于 18S rRNA(通常约为 2 倍)。


(四)RNA 转移
RNA 由凝胶中转移到固相支持物上的方法与 Southern 印迹方法一样,但是在印迹转移前,含甲醛的凝胶必须用经DEPC处理的水淋洗数次,以除去甲醛。如果琼脂糖浓度大于 1%或凝胶厚度大于 0.5cm 或待测 RNA 大于 2500nt,需用 0.05mol/L NaOH 浸泡凝胶 20 分钟(部分降解 RNA,以提高其转移效率),浸泡后用 DEPC 处理过的水淋洗,并用 20xSSC 浸泡凝胶 45 分钟,然后进行转移。
转移完成后,RNA 的固定、探针的标记、预杂交、杂交、洗膜以及探针的检测方法等均与前面介绍的 Southern印迹杂交一样,可参照有关的内容进行。


注意事项

1.保持 RNA 的稳定。由于 RNA 非常不稳定,极易降解,因此首先要创造一个无 RNA 酶的环境。在杂交过程中RNA接触到的所有容器、试剂均要进行处理,淬灭其中的 RNA 酶。整个操作过程应该与其他可能含 RNA 酶的操作分开,而且操作时最好戴上一次性手套和口罩,因为人体各种来源的污染物中含有丰富的 RNA 酶。


2.如果没有杂交信号或信号弱,则需要从 RNA 样品的制备及转移、探针片段的选择及标记、杂交及洗膜的条件选择、标记物的示踪反应等方面进行综合性分析。一些 Southern 印迹杂交过程中影响结果的因素同样是 Northern 印迹杂交过程中要考虑的因素。


3.除硝酸纤维素膜外,尼龙膜也基本适用于毛细管法的 RNA 转移。使用尼龙膜时,印迹前应用水将含甲醛凝胶中的甲醛冲洗掉。另外,尼龙膜可在碱性条件下与 RNA 结合,因此也可用 7.5mmol/L NaOH 作为转移液。碱性条件下 RNA 不可逆地与尼龙膜结合,因此,RNA转移到尼龙膜后不须经烘烤或用紫外线照射固定。碱性转移后,尼龙膜只需用 2xSSC及0.1%SDS 漂洗,然后置室温干燥即可。


4.电转移法及真空转移法也同样适用于 RNA 的转移。


来源:丁香实验

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