一、mRNA纯化与反转录
1.mRNA纯化:
原理:基于mRNA的3’末端含有多聚腺苷酸(Poly(A))尾巴结构特性,使用寡聚(dT)(即oligo(dT))亲和层析法分离纯化mRNA。当总RNA流经寡聚(dT)纤维素柱时,在高盐缓冲液作用下,mRNA被特异地吸附在oligo(dT)纤维素柱上,而在低盐浓度或蒸馏水中,mRNA可被洗脱下来。
方法:经过两次oligo(dT)纤维素柱纯化,可获得较纯的mRNA。
2.反转录:
可以选择先用oligo(dT)引物反转录mRNA,再进行cDNA的片段化。这种方法先得到长片段的cDNA,反转成双链cDNA后再进行片段化处理。
或者先将mRNA打断,再结合随机引物进行反转录。mRNA打断的方法包括碱处理法、金属离子(如Mg²⁺、Zn²⁺)溶液处理法、酶(如RNase III)处理法等。
二、mRNA片段化处理
mRNA片段化是构建测序文库的关键步骤之一,主要方法有:
1.酶切法:
使用特定的核酸酶(如DNase I)对mRNA进行酶切,得到片段化的mRNA。这种方法可以控制片段化的程度和均匀性。
2.机械法:
通过物理方法(如超声波处理、喷雾干燥等)将mRNA打断成片段。这种方法操作相对简单,但可能难以精确控制片段化的程度。
在mRNA-Seq等高通量测序实验中,建议采用先对mRNA打断再进行反转录的文库构建方法。因为这种方法获得的测序reads主要是针对基因本体的,而先反转录再片段化的方法可能对转录本3'端具有较强的偏好性。
三、文库构建与纯化
1.文库构建:
将片段化的mRNA进行末端修复、加A尾、连接测序接头等处理,构建测序文库。
2.文库纯化:
使用特定的纯化方法(如磁珠纯化、凝胶电泳纯化等)去除文库构建过程中产生的杂质和副产物,提高文库的质量。
四、测序与数据分析
1.测序:
使用高通量测序仪对文库进行测序,获得大量的测序数据。
2.数据分析:
对测序数据进行质量控制、比对、注释等分析,挖掘基因表达、基因变异等生物学信息。
3.注意事项
mRNA的完整性:在纯化过程中要保持mRNA的完整性,避免过度降解。
片段化程度的控制:片段化处理时要根据实验需求控制mRNA的片段化程度,以获得合适的测序文库。
纯化方法的选择:根据实验规模和需求选择合适的纯化方法,确保文库的质量和测序结果的准确性。