RACE實(shí)驗(yàn)提高擴(kuò)增特異性和效率的新方法
來源/作者:普拉特澤-生物醫(yī)學(xué)整體課題外包平臺
在RACE實(shí)驗(yàn)中,提高擴(kuò)增特異性和效率是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。普拉特澤生物承接RACE實(shí)驗(yàn)等相關(guān)服務(wù)上萬例,積累了操作大量經(jīng)驗(yàn),為大家詳細(xì)分享RACE實(shí)驗(yàn)提高擴(kuò)增特異性和效率的新方法,同時為廣大科研工作者開展線上的理論培訓(xùn)與線下實(shí)操
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在RACE實(shí)驗(yàn)中,提高擴(kuò)增特異性和效率是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。以下是一些新方法,可以幫助你在進(jìn)行RACE實(shí)驗(yàn)時提高擴(kuò)增的特異性和效率:
一、優(yōu)化引物設(shè)計
?▲選擇合適的引物長度和GC含量?:
引物長度建議為23~28個核苷酸,GC含量為50%~70%。
較高的GC比例和Tm值(≥65℃,若>70℃使用Touchdown PCR)有助于提高產(chǎn)物的特異性。
?▲設(shè)計多條基因特異性引物(GSP)?:
針對同一待測轉(zhuǎn)錄本可設(shè)計多條GSP,以提高擴(kuò)增成功率。
若擴(kuò)增效果仍然欠佳,則讓NGSP(巢式引物)的5'末端與GSP的3'末端有5~15個核苷酸的重疊,有助于提高二輪巢式擴(kuò)增時的特異性。
▲避免引物自互補(bǔ)和錯配?:
避免使用自身互補(bǔ)性的引物序列,否則會產(chǎn)生回折和形成分子內(nèi)氫鍵。
如果引物的3'末端有大約10個堿基和某個已知基因100%匹配,應(yīng)堅決棄之不用,以避免后續(xù)的PCR反應(yīng)中將此基因擴(kuò)增出來。
二、改進(jìn)反轉(zhuǎn)錄和PCR條件
?●選擇合適的反轉(zhuǎn)錄酶?:
3'端的cDNA可使用MMLV酶,而5'端的cDNA則需要更高要求的SMARTScribe酶。
使用具有模板置換活性的逆轉(zhuǎn)錄酶和高保真快速擴(kuò)增,可提高反轉(zhuǎn)錄和PCR的效率。
?●優(yōu)化PCR擴(kuò)增條件?:
采用熱啟動PCR和Touchdown PCR技術(shù),可提高PCR反應(yīng)的特異性。
Touchdown PCR是在最開始的循環(huán)中,退火溫度高于引物的Tm值,以增加對特異性條帶的擴(kuò)增;隨后的退火和延伸的溫度降回到引物的Tm值,進(jìn)行隨后的PCR循環(huán)。
若擴(kuò)增目的片段>3kb,72℃延伸時長延長至1min;對于較長(>10kb)或豐度較低的轉(zhuǎn)錄本,GSP盡量靠近c(diǎn)DNA末端。
●減少非特異性擴(kuò)增?:
使用低濃度的外側(cè)引物,并減少第一輪PCR反應(yīng)的循環(huán)數(shù)。
然后取第一輪反應(yīng)產(chǎn)物的1/10~1/20用于一對內(nèi)側(cè)引物的巢式PCR,進(jìn)行35~40個循環(huán)。
三、提高RNA質(zhì)量和完整性
?▲使用高質(zhì)量的RNA提取方法?:
盡量保證RNA的純度,如使用柱式RNA提取試劑盒。
在反轉(zhuǎn)錄前檢測RNA的完整度,可通過紫外分光光度原理的方法(如NanoDrop)檢查A260/A280值(代表蛋白殘留的程度,一般在2.0左右)和A260/A230的值(表示鹽離子、酚、醇等的殘留程度,一般在2.0~2.2);
或通過瓊脂糖凝膠電泳檢查RNA的完整性(條帶是否清晰,是否有完整的2~3條RNA條帶)。
?▲避免RNA降解和污染?:
【1】RNA提取物中無目的轉(zhuǎn)錄本或者目的轉(zhuǎn)錄本表達(dá)豐度低時,可以設(shè)計已知轉(zhuǎn)錄本區(qū)域的qPCR或PCR引物進(jìn)行目的產(chǎn)物檢測;檢測后發(fā)現(xiàn)表達(dá)豐度低,可以增加RNA模板投入量。
【2】RNA質(zhì)量直接影響到反轉(zhuǎn)錄的效率和cDNA的質(zhì)量。如果RNA有降解或者含有DNA或蛋白質(zhì)污染,可能導(dǎo)致反轉(zhuǎn)錄效率降低,或者合成的cDNA質(zhì)量差,這些都會影響到后續(xù)的PCR擴(kuò)增。
▲其他注意事項
?【1】RNA質(zhì)量?:RNA的質(zhì)量直接影響到反轉(zhuǎn)錄的效率和cDNA的質(zhì)量。因此,在進(jìn)行RACE之前,需要使用高質(zhì)量的RNA提取方法,盡量保證RNA的純度。同時,操作前必須檢測RNA的完整度。
【2】試劑盒選擇?:選擇高質(zhì)量的RACE擴(kuò)增試劑盒,如全式金推出的TransScript? 5'/3' RACE Kit,該試劑盒包含熱穩(wěn)定性高、合成速度快且具有模板置換活性的逆轉(zhuǎn)錄酶和高保真快速擴(kuò)增,可以提高擴(kuò)增的特異性和效率。
綜上所述,通過優(yōu)化引物設(shè)計、選擇合適的反轉(zhuǎn)錄酶與PCR條件、應(yīng)用巢式PCR技術(shù)以及注意RNA質(zhì)量和試劑盒選擇等方面的方法,可以提高RACE實(shí)驗(yàn)的擴(kuò)增特異性和效率。
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