一、材料與設備
所有的試劑應該用高質量的高壓滅菌水配制,例如 Milli Q(Millipore,Bedford,MA,USA)純化或雙蒸餾水。所有化學試劑應該是超純級別的或專門用于分子生物學制備的級別。由于體外剪接分析涉及 1015 摩爾級的 RNA,應該特別小心,以避免核糖核酸酶污染。
1. 前體 mRNA 底物
底物由線性化質粒體外轉錄制備,將目的基因或它的一部分克隆到質粒的噬菌體啟動子下游,通常采用的噬菌體
RNA 聚合酶是從 SP6,T7 和 T3 噬菌體中分離而來的。含有帽子結構的前體 mRNA 比不帶帽的前體 mRNA
分子更加穩定,而且剪接更加有效。制備含有帽子的前體 mRNA 底物最方便和有效的方法是用二核苷酸引物(7mGpppG 或者 GpppG)進行轉錄。在轉錄反應中通常采用一種,特定情況下使用兩種或多種 32P
標記的核苷酸,使轉錄合成的前體 mRNA 分子獲得均一標記。轉錄的前體 mRNA 用苯酚抽提并用乙醇沉淀純化,RNA
的產量和濃度根據放射性標記來測定,如采用三氯乙酸 ( TCA ) 沉淀法測定。由于噬菌體 RNA
聚合酶對其啟動子的識別呈高度特異性,轉錄后通常不需凝膠純化。但是如果特定模板產生不均一的轉錄物時,全長的前體 mRNA
應該用制備性變性聚丙烯酰胺凝膠電泳純化。
2. 試劑
(1) 25X ATP/CP 混合物:12.5 mmol/L ATP,0.5 mol/L 磷酸肌酸(CP)。每份分裝于微量離心管中,于 -20℃ 儲存。
(2) 80 mmol/L 高純度級的 MgCl2 配制 1 mol/L 儲備溶液,稀釋以制備工作液,每份 0.2 ml 分裝于微量離心管中,儲存于 4℃ 或者 -20°C。
(3) 0.4 mol/L HEPES-KOH(pH 7.3),用 0.2 μm 過濾器過濾除菌并儲存于 4°C。
(4)
13%(m/V)聚乙烯醇 ( PVA )。應選用低分子質量 PVA ( Signia,p-8136 ),為了便于溶解,用 Miili-Q
水在一個帶帽的玻璃瓶中懸浮 PVA,并高壓火菌 10 min,以毎份 1 ml 分裝到微量離心管并儲存于 -20°C。
(5) 剪接終止溶液:0.3 mol/L 乙酸鈉(pH 5.2),0.1% ( m/V) SDS,62.5 μg/ml tRNA。儲存于室溫或 4℃。
(6) Tris-HCl 飽和酚(pH 8.0)。
(7)
RNA 上樣液:90%(V/V)甲酰胺,50 mmol/L Tris-HCl ( pH 7.5),1 mmol/L
EDTA,0.1%(V/V)溴酚藍,0.1% ( m/V ) 二甲苯藍 FF。以每份 1 ml 分裝在微量離心管中并儲存于 -20℃。
(8)
丙烯酰胺-尿素凝膠儲存溶液:19%(m/V)丙烯酰胺,1%(m/V)甲叉雙丙烯酰胺,7 mol/L 尿素,89 mmol/L Tris
堿,89 mmol/L 硼酸和 2 mmol/L EDTA。將這個儲備溶液用僅缺丙烯酰胺的相同溶液稀釋到工作濃度(通常 4%~10%
丙烯酰胺),升溫到 37℃,并且在與過硫酸銨(每 20 ml 加 10% 過硫酸銨 133 μl ) 和 TEMED ( 每 20 ml 加
10 μl)聚合之前真空脫氣。所用丙烯酰胺的濃度根據所需剪接產物的大小來決定,較高的丙烯酰胺濃度可使套索 RNA(lariat RNA,RNA
剪接過程中的中間產物)分子比較長的線形前體 mRNA
分子遷移得慢,這便于中間產物和產物中套索分子的鑒定并提高靈敏度,因為套索分子的遷移率比在長時間放射自顯影曝光中觀察到的降解 RNA 分子的要慢。
二、操作方法
1. 體外剪接反應
(1) 在置于冰上的離心管中加入新鮮配制的剪接緩沖混合物:1.0 μl 25X ATP/CP 混合物,1.0 μl 80 mmoI/L MgCl2,1.25 μl 0.4 mol/L HEPES-KOH ( pH 7.3 ),5.0 μl 13% PVA ( 最后加),20 fml(通常 0.1~0.4 μl )32P 標記的前體 mRNA,加 Milli-Q 水至 10 μl。13% PVA 很黏,應該最后加并用 P-20 吸頭上下吹打以輕輕混合,避免產生泡沫。混勻后瞬時離心(約 3 s)。
(2) 解凍足夠量的冷凍 HeLa 細胞核剪接提取物。提取物在室溫下解凍并立即置于冰上,未用完的提取物可在 -70℃ 儲存,反復凍融一般不會導致剪接活性喪失。
(3)
剪接反應。將實驗用離心管置于冰上,小心吸取 15 μl 緩沖液 D 透析的 HeLa 細胞核提取物 ( 或者緩沖液 D 中的 S100
提取物加 SR 蛋白)。根據提取物的量和濃度,有效的剪接通常需要核提取物或者 5~10 μl 核提取物或者 5~10 μl S100 提取物加
15~20 pmol 的 SR 蛋白。加 10 μl 剪接緩沖液混合物,使用新吸頭并用 P-20 吸頭上下吹打(不要振蕩)輕輕混合所有的試劑。
(4) 瞬時離心(大約 3 s),并于 30℃ 溫育 1~4 h。剪接效率依特定前體 mRNA 而定。
(5) 加 0.2 ml 的剪接終止溶液。
(6) 加 0.2 ml 的 Tris-飽和酚并立即振蕩 1~2 min。
(7) 離心 5 min,將水相轉移到一新離心管中。避免帶入有機相和中間相的物質,以免造成污染。
(8) 加 0.5 ml 的乙醇并振蕩。置冰上或者冷凍至少 10 min,如果需要的話可以儲存過夜。
2. 變性 PAGE 分析剪接產物
15~20cmX15~20cm 的小尺寸凝膠適合于常規的剪接分析,如果要分離多種大小相近的 RNA 應使用較長的凝膠。厚度小于 0.5 mm 的薄凝膠放射自顯影時條帶較銳利。
(1) 將1 “體外剪接反應” 中制備的乙醇沉淀的 RNA 離心 15 min,小心去除乙醇而不要攪動沉淀。如果乙醇已徹底去除,就不用進行干燥。
(2) 加入 3~4 μl RNA 上樣液,使用移液器上下吹打或振蕩使 RNA 沉淀溶解。
(3) 在 80~85℃ 加熱 5~10 min。
(4) 變性聚丙烯酰胺凝膠應該在加樣品之前預電泳至少 30 min。在上樣前用注射器清洗凝膠的加樣孔以去除擴散到孔中的尿素,將加熱后的樣品直接(不冷卻)加載到各個孔中。
(5) 電泳,直到指示劑遷移至所需距離。
(6) 電泳結朿后拆除電泳裝置,在凝膠之上放張用過的 X 射線片或者 3 MM 紙,并輕輕用力使凝膠牢固地粘在上面。將玻片翻過來,慢慢從一邊拿起玻片,確保凝膠粘在膠片或紙上。用干凈的 X 射線片覆蓋凝膠上。
(7) 放射自顯影通常在 -70℃ 進行,并用增感屏。曝光時間通常從 2 h 到整夜,依 RNA 的標記活性而定。
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