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【激光顯微切割小課堂】激光顯微切割實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的RNA提取
比較未經(jīng)處理的天然小鼠腦組織以及經(jīng)固定并染色的組織在使用紫外激光切片后的RNA質(zhì)量
本文介紹了樣品制備過程和紫外激光顯微切片(UV LMD)對(duì)小鼠腦組織冷凍切片RNA質(zhì)量的影響。為在提取RNA時(shí)獲取良好的結(jié)果,從高品質(zhì)組織開始并在處理前后檢查RNA質(zhì)量至關(guān)重要。RNA完整性指數(shù)(RIN)以1到10的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來顯示樣品質(zhì)量。簡言之,RIN數(shù)值越高,RNA質(zhì)量越高。這項(xiàng)研究結(jié)果表明,可以利用紫外激光顯微切片技術(shù),可以從單個(gè)組織細(xì)胞中獲取品質(zhì)穩(wěn)定的RNA。
由于自身的不穩(wěn)定性,RNA通常比DNA更難處理。RNA并不具備DNA穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)。為了在處理RNA時(shí)保證優(yōu)良品質(zhì),必須從優(yōu)質(zhì)材料開始,并在處理前后進(jìn)行特別仔細(xì)的質(zhì)量控制。所謂的RNA完整性指數(shù)(RIN)是RNA質(zhì)量的指標(biāo)[1]。根據(jù)1到10的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),RIN值為1表示RNA已wanquan分解,RIN值為10則表示RNA完好無損。簡言之,RIN數(shù)值越高,RNA質(zhì)量越高。只要可能,應(yīng)始終選用具有高RIN值的材料。
固定并染色樣品制備方法的影響以及后續(xù)紫外激光顯微切片對(duì)于小鼠腦組織切片(事后檢查)的影響描述如下。將冷凍保存且未經(jīng)處理的腦組織切片的RIN值與采用標(biāo)準(zhǔn)方案處理并分離的切片進(jìn)行比較。圖1顯示了從冷凍切片到RIN分析的樣品制備工作流程。
圖1:小鼠腦組織從冷凍切片到激光顯微切片再到RIN分析的樣品處理流程。
為了比較未經(jīng)處理的組織樣本與固定和染色的組織樣本,使用3組已知RIN完整指數(shù)(RIN)的冷凍保存小鼠腦組織。在-80°C冷凍保存后,將它們轉(zhuǎn)移到冷凍切片刀處,并在-35°C下孵育45分鐘,然后將組織在-18°C下平衡30分鐘,接著在-18°C下通過冷凍切片將其切成12µm的切片。小鼠腦組織切片分為兩組,并按以下方式處理。一個(gè)是對(duì)照組,直接冷凍在-80°C,另一組則進(jìn)行無RNase的紫外線處理PEN載玻片。這需要通過在室溫下短暫解凍切片并在冷卻至-20°C的75%乙醇溶液中固定2分鐘來,然后,立即用幾滴無菌過濾的甲酚紫(CV)染料溶液(含5%甲酚紫的純乙醇溶液)并輕輕來回移動(dòng)孵育45秒。
在染色過程中,染料溶液會(huì)短暫排除,載玻片浸入一系列濃度遞增(75%、95%和100%)的乙醇溶液中,每次4秒鐘,最后固定在100%的乙醇溶液中(試驗(yàn)組)。完成固定和染色程序之后,將載玻片在裝有硅凝膠的干燥室中放置45分鐘,然后保存在-80°C的干燥箱中,等待進(jìn)行激光顯微切片。
固定和染色之后,相關(guān)組織采用溫和且無污染的紫外激光顯微切片(UV LMD)進(jìn)行分離[2]。這需要使用顯微鏡的10倍物鏡對(duì)組織進(jìn)行標(biāo)記并分割成多個(gè)矩形,然后使用足夠能量的激光束通過“Draw + Cut"(繪圖切割)模式進(jìn)行wanquan消融。切割物收集在0.5ml的無RNase蓋帽中,以便對(duì)RNA內(nèi)容進(jìn)行提純。這些會(huì)保存在–80°C的環(huán)境下,等待進(jìn)行RNA分離。
兩組樣品,即保存在在 –80°C下未經(jīng)處理的樣品,以及經(jīng)固定、染色和激光顯微切片處理的樣品,接受平行解凍并同時(shí)用相同的試劑處理。按照制造商的說明使用Qiagen的RNase Mini Kit®進(jìn)行提純。提純的RNA使用30µl的無RNase水洗脫到新的無RNase試管中。
為了比較天然冷凍組織切片與經(jīng)過CV染色、乙醇固定、激光顯微切割的組織切片的RNA質(zhì)量,將來自每個(gè)不同處理樣品的RNA放入同一RNA納米芯片(安捷倫生物分析儀)。RNA納米芯片通過毛細(xì)管凝膠電泳分離RNA樣品,并根據(jù)樣品在芯片上的移動(dòng)方式對(duì)樣品質(zhì)量進(jìn)行分級(jí)。如前所述,RNA質(zhì)量表示為RIN值,其中10表示wanquan完整的RNA,1表示wanquan分解的RNA。
此處進(jìn)行的RIN分析(圖2中的樣品測(cè)量)表明,來自直接冷凍的天然組織的RNA樣品的RIN值與根據(jù)UV-LMD標(biāo)準(zhǔn)方案處理的RNA樣品的RIN值沒有太大差異。
緊接著將分離的RNA樣品分成兩組,每組中有一半的樣品進(jìn)行沉淀。在RNA沉淀后,根據(jù)參考文件3中提供的說明,來自天然冷凍組織的已沉淀樣品的RNA的RIN值略低于來自經(jīng)過CV染色、EtOH固定、UV-LMD處理的樣品的RNA的RIN值[3]。這種差異可能來自沉淀混合物的poly-I,因?yàn)槠渲幸恍┒替淩NA分子在芯片中進(jìn)行RIN測(cè)量時(shí)會(huì)被提純并與其他RNA一起檢測(cè),并計(jì)入分解部分。在qPCR 反應(yīng)中,poly-I沒有產(chǎn)生負(fù)面影響。因此,經(jīng)過固定、染色以及紫外激光顯微切片的腦組織切片有沒有進(jìn)行RNA沉淀,都不會(huì)影響其質(zhì)量。圖2顯示了未經(jīng)處理的天然小鼠腦組織切片和經(jīng)過固定并染色的小鼠腦組織切片在RNA質(zhì)量方面的比較結(jié)果
圖2:比較未經(jīng)處理的天然小鼠腦組織切片和經(jīng)固定并染色的小鼠腦組織切片的RNA質(zhì)量:本例顯示了從天然冷凍組織(天然)和經(jīng)CV染色、EtOH固定和UV-LMD切片處理的相同小鼠腦組織中分離出的RNA樣品,在RNA沉淀前后的虛擬RNA凝膠圖(左)和安捷倫RNA芯片的相關(guān)電泳圖(右)。電泳圖來自熒光單位 (FU) 隨著時(shí)間的推移(以秒[s]為單位)的結(jié)果[4,5]。
結(jié) 論
總而言之,實(shí)驗(yàn)表明使用所述方法進(jìn)行紫外激光顯微切割[2],不會(huì)顯著影響冷凍保存的腦組織的RNA質(zhì)量。這種技術(shù)提供了一種合理的樣品制備方法,并實(shí)現(xiàn)了單個(gè)細(xì)胞的非破壞性分離,從而獲得質(zhì)量一致的RNA。
相關(guān)產(chǎn)品
Leica LMD6 & LMD7激光顯微切割
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