2025/6/16 15:15:00

一、引言

Trizol 提取 RNA 是生物医学研究中常用的实验技术,广泛应用于基因表达分析、分子生物学研究等领域。然而,在实际操作中,研究人员常会遇到 RNA 提取异常的问题,这些问题可能会影响后续实验的准确性和可靠性。本文将深入探讨 Trizol 提 RNA 过程中常见的异常现象,并提供相应的解决方法,以帮助科研人员提高实验成功率。

 

二、Trizol 提取 RNA 的基本原理及步骤

(一)基本原理

Trizol 试剂是一种基于酸性酚-氯仿分离液的 RNA 提取试剂。其原理是利用 Trizol 试剂中的酸性酚和氯仿,使 RNA、DNA 和蛋白质在不同相中分离。RNA 溶解于水相(上清液)中,而 DNA 和蛋白质则进入有机相。通过离心分离各相后,可以收集上清液中的 RNA。

(二)正常操作步骤

1. 样本处理

准备样本:将新鲜的组织或细胞样本置于无 RNase 的离心管中。如果组织较大,需用剪刀剪碎,以便充分裂解。

加入 Trizol:根据样本量,按每 100mg 组织加入 1mL Trizol 试剂的比例,将 Trizol 试剂加入样本中。

剧烈震荡:使用震荡器将样本与 Trizol 试剂充分混匀,震荡时间约 15-30 秒,确保样本完全裂解。

2. 分离相

加入氯仿:按 Trizol 试剂体积的五分之一加入氯仿,轻轻混匀。

离心分层:将样本置于离心机中,以 12000rpm 的速度离心 15 分钟。离心后,样本分为三层:上层为无色的水相(含 RNA),中间为蛋白层,下层为有机相。

3. RNA 提取

取上清液:小心吸取上清液至新的离心管中,避免接触中间蛋白层和下层有机相。

加入异丙醇沉淀:在上清液中加入等体积的异丙醇,轻轻混匀。

离心收集 RNA 沉淀:将样本置于离心机中,以 12000rpm 的速度离心 10 分钟,收集 RNA 沉淀。

4. RNA 溶解

洗涤 RNA 沉淀:小心吸去上清液,加入适量 75% 乙醇洗涤 RNA 沉淀,轻轻混匀后再次离心。

溶解 RNA:吸去乙醇后,将 RNA 沉淀晾干,加入适量无 RNase 的水或 RNA 溶解缓冲液,轻轻吹打使 RNA 溶解。

 

三、RNA 提取异常现象分析

(一)RNA 产量偏低

样本质量不佳:样本降解、组织陈旧或保存不当,导致 RNA 含量减少。此外,样本中杂质过多,如脂肪、色素等,也会干扰 RNA 提取。

操作过程中 RNA 损失:离心时间不足导致 RNA 沉淀不完全,或在转移上清液时吸走部分 RNA 沉淀,均会导致 RNA 产量降低。

(二)RNA 纯度不高

样本杂质过多:样本中蛋白质、多糖等杂质含量过高,难以完全去除。

洗涤不充分:异丙醇沉淀后未用乙醇充分洗涤 RNA 沉淀,导致杂质残留。

(三)RNA 降解现象明显

实验环境 RNase 污染:实验器具、试剂或环境未严格处理,导致 RNase 污染,破坏 RNA。

提取过程中操作时间过长:操作时间过长,RNA 暴露于空气中,RNase 活性增加,导致 RNA 降解。

(四)RNA 电泳条带异常

提取过程中 RNA 部分降解:氯仿抽提不充分,RNA 未完全分离,导致电泳条带不清晰。

样本本身 RNA 质量不佳:样本中 RNA 已部分降解,导致电泳条带出现大片段未降解或小片段过多的现象。

 

四、解决异常现象的具体方法

(一)针对 RNA 产量低

优化样本处理

确保样本新鲜:尽可能使用新鲜样本。如果是组织样本,采集后需立即放入液氮或低温保存,避免 RNA 降解。如果是细胞样本,确保培养状态良好,无污染。

使用适量的 Trizol 试剂:严格按照样本量加入适量的 Trizol 试剂。如果样本量较大,可适当增加 Trizol 的用量,确保样本充分裂解。

充分裂解样本:加入 Trizol 后,使用振荡器剧烈震荡样本,确保样本完全均匀地分散在 Trizol 中。如果组织块较大,可用组织匀浆器处理,确保组织完全破裂。

检查操作细节

确保离心时间充足:在分离相时,离心时间需足够长(通常为12000rpm,离心15分钟),以防止 RNA 沉淀不完全,导致 RNA 损失。

小心操作避免损失:在转移上清液时,使用移液器小心操作,避免吸除过多的 RNA 沉淀层。

(二)针对 RNA 纯度低

提高样本质量

选择纯度较高的样本:采集样本时,避免污染和杂质混入。如果是组织样本,去除周围的杂质组织;如果是细胞样本,确保培养基的纯度。

预处理样本:对于富含多糖的植物组织,可在加入 Trizol 前用多糖去除试剂预处理。

加强洗涤步骤

多次洗涤 RNA 沉淀:在用乙醇洗涤 RNA 沉淀时,可重复洗涤2-3次,确保杂质充分去除。

确保洗涤充分:每次洗涤后,离心时确保 RNA 沉淀完全沉淀,去除上清液时避免残留。

(三)针对 RNA 降解

防止 RNase 污染

使用 RNase-free 的试剂和耗材:从试剂、离心管、枪头到移液器,所有物品都需经过 RNase-free 处理。

保持实验环境清洁:操作过程中戴好一次性手套,避免 RNase 接触样本。定期用 RNase-free 的清洁剂擦拭实验台面和设备。

缩短操作时间

减少 RNA 暴露时间:在提取过程中,尽量减少 RNA 暴露于空气中的时间。操作时动作迅速,避免长时间开封样本。

注意温度控制:确保提取过程在低温环境中进行,如在冰上操作,避免高温加速 RNase 的活性。

(四)针对 RNA 电泳条带异常

优化提取过程

确保氯仿抽提充分:加入氯仿后,充分震荡,确保 RNA 和蛋白质等成分完全分离。在离心时,适当延长时间,使各相分离更清晰。

调整异丙醇沉淀条件:在加入异丙醇沉淀 RNA 时,确保温度和时间适当,避免 RNA 未充分沉淀。

检查样本质量

重复提取:如果样本中 RNA 质量不佳,可尝试重复提取,优化提取条件。

更换样本来源:如果样本质量持续不佳,考虑更换样本来源或采集方法。

 

五、总结与注意事项

(一)总结

Trizol 提取 RNA 过程中可能出现 RNA 产量低、纯度低、降解以及电泳条带异常等异常现象。通过优化样本处理、加强洗涤步骤、防止 RNase 污染以及调整提取条件等方法,可以有效解决这些问题。确保实验环境清洁、试剂耗材经过 RNase-free 处理、操作规范严谨,是保证 RNA 提取成功的关键。

(二)质量控制要点

实验环境:确保实验台面、设备和工作区域清洁无 RNase。定期检测实验室环境是否存在 RNase 污染。

试剂和耗材:使用 RNase-free 的试剂和耗材,避免 RNase 污染。购买时需确认试剂和耗材的 RNase-free 认证。

操作规范:严格按照标准操作程序进行实验,避免操作失误。在提取过程中,尽量减少 RNA 暴露于空气中的时间。

(三)建议

预实验:在正式实验前,先进行小规模预实验,以优化提取条件。通过预实验,可以确定最佳的样本处理方法、洗涤次数和离心时间等。

根据样本类型调整方法:不同样本类型可能需要不同的处理方法。例如,植物组织可能需要额外的多糖去除步骤,而动物组织可能需要更长的裂解时间。

记录和分析:详细记录每一次实验的操作细节,包括样本来源、试剂批次、操作时间等。如果出现问题,可以方便地追溯原因并进行调整。

(四)小技巧

不在整个提取过程中,尽量保持样本和试剂的低温状态,以减少 RNase 的活性。

使用一次性耗材:避免使用重复使用的耗材,因为它们可能会残留 RNase。使用一次性枪头、离心管等耗材,可有效减少污染风险。

希望这些方法和建议能帮助你在实验中顺利提取高质量的 RNA,为后续实验奠定良好基础。

 

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