TaqMan实时荧光定量RT.doc
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1、TaqMan实时荧光定量RT 作者: 日期:75 个人收集整理 勿做商业用途TaqMan实时荧光定量RT-PCR检测ERCC1变异剪接体检测平台的建立前言对一个基因的各个变异剪接体分别进行精确定检测是深入研究变异剪接的基础.在TaqMan实时荧光定量RT-PCR技术( TaqMan real-time quantity RT-PCR)出现前,传统的检测方法有4种1, 2:(1)Northern blot; (2)核酶保护分析;(3)相对定量RTPCR,(4)竞争定量RTPCR这些方法都有其内在的局限性.Northern blot耗时,随时面临RNA降解的困扰,而且灵敏度不高,需要相对大量的RN
2、A才能检测出来,仅仅适合相对定量分析3.核酶保护分析比Northern blot相对灵敏,但是仍然耗时而且需要相对大量的RNA才方便检测48。相对定量RTPCR则需要在每个反应的指数扩增期停止反应后进行凝胶电泳分析,由于每个样本的起始拷贝数不一致,很难确保每个样本均处于相同的指数扩增期。而且此方法需要将PCR产物进行琼脂糖或聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,增加了步骤,而且增加了污染的可能性9.竞争定量RT-PCR则需要根据不同的目的基因片断构建相应的竞争子,然后需要确定每个反应体系中竞争子和目的基因的不同比例,不仅仅耗时而且繁琐,更重要的是竞争子的构建不仅仅需要很大的技巧性,而是是一件极其艰难的工作1
3、0, 11。这些传统技术不仅繁琐耗时,而且对mRNA的质量要求较高,结果不稳定。而且,这些传统的方法由于方法学上的差异性,导致研究结果不十分可靠,各研究机构之间的结果差异较大。个人收集整理,勿做商业用途本文为互联网收集,请勿用作商业用途应用TaqMan实时荧光定量RTPCR技术则可以分别精确检测各个变异剪接体的表达量,结果稳定,可重复性高,方便快捷,程序简单,无需后续处理,几无污染1, 12-14。本研究拟建立对切除修复交叉互补基因1即ERCC1(excision repair crosscomplementation group 1)变异剪接体的TaqMan实时荧光定量RTPCR检测平台,为
4、深入研究ERCC1的变异剪接奠定基础15.TaqMan实时荧光定量RTPCR技术的基本原理是通过设计与目的序列互补的一段寡核苷酸作为TaqMan探针,在此探针的5端标记报告基团(如FAM),在3端标记淬灭基团(如TAMRA)。当探针完整时,报告基团所发射的荧光通过荧光共振能量传递(FRET)被淬灭基团所吸收,从而不能检测到其荧光。Taq酶则具有5外切酶活性,在PCR的延伸阶段,可以从探针的5端将报告基团水解掉,并将整个探针完全水解,使得报告基团和淬灭基团的原有空间结构被打散,荧光共振能量传递不复存在,从而可以探测到反应体系中报告基团所发射的荧光.随着PCR循环的增加,荧光也不断的累加,从而反映
5、产物的生成情况16-18。在研究变异剪接时,只需要将TaqMan探针设计在发生了变异剪接的外显子的前后邻近两个外显子处,即跨在前一个外显子的末端和后一个外显子的前端,便可检测到目的变异剪接体的表达量。在不同的探针上标记不同的荧光物质,便可以在同一个反应体系中同时检测各个变异剪接体的表达量12, 1921。变异剪接(alternative splicing)是真核生物中广泛存在的一个现象2227,可以调节基因的表达水平28,增加蛋白质的多样性29, 30,并对肿瘤的生物学行为有很大的影响22, 27, 31-34,和肺癌13、乳腺癌3537、卵巢癌等的发生发展存在一定的关系。ERCC1是核酸切除
6、修复系统NER(nucleotide excision repair)的一个关键基因,在以铂类为基础的化疗中扮演着重要角色。铂类药物通过与细胞DNA形成加合物(Pt-DNA adducts)从而杀伤肿瘤细胞,NER则可以通过切除加合物并修复被损伤的DNA,从而降低化疗的效果。研究表明ERCC1的mRNA表达量与 肿瘤患者的化疗敏感性和生存时间具有一定的相关性38。ERCC1基因共10个外显子,细胞中存在不同比例的两种形式的剪接体,为含10个外显子的全长剪接体mRNA (full length, FL),和缺失第VIII外显子(长72bp),仅含9个外显子的变异剪接体mRNA( alternat
7、ive splicing, AS)39-41。1 ERCC1基因结构特征分析(文章写作不规范,ERCC1基因结构特征分析一节是属于材料方法,还是前言部分?我认为这部分ERCC1在GenBank的背景,可以放在综述里)根据GenBank数据库提供的信息,ERCC1基因ID为GeneID: 2067,位于19号染色体长臂,处于19q13.2q13。3位置。ERCC1在染色体的位置:chromosome: 19; Location: 19q13.2-q13。3Official Symbol ERCC1 and Name: excision repair crosscomplementing rode
8、nt repair deficiency, complementation group 1 (includes overlapping antisense sequence) Homo sapiensOther Aliases: COFS4, UV20Other Designations: excision repair cross-complementing 1; excision repair proteinChromosome: 19; Location: 19q13。2-q13.3Annotation: Chromosome 19, NC_000019.8 (50604712.。506
9、19017, complement)MIM: 126380GeneID: 2067ERCC1是研究比较多的基因,ERCC1在染色体的位置图可以在文章中不列出,而且ERCC1基因的染色体位置,与其外显子剪切无关.基因组全长14306 bp,转录为含有10个外显子的mRNA全长为1101bp,编码氨基酸的mRNA序列从147开始至1040结束,共计894bp是编码氨基酸的序列,以ATG作为起始密码子,以TGA作为终止密码子(任何一个蛋白质都是与ATG为起始密码子,以TGA作为终止密码子,这句多余).产物ERCC1蛋白含297个氨基酸。编码核酸序列占基因组核酸的6.25.每个外显子的长度在100bp
10、左右,最长外显子是第III外显子,长216bp,最短外显子是第IX外显子,长69bp,平均外显子长度是110bp.ERCC1基因内含子与外显子的序列Exons and Intron of ERCC1 Gene成熟的全长ERCC1 mRNA含有10个外显子,全长1101bp,从1至146bp是3非编码区3UTR (3 untranslated region),从1041到1101是5非编码区5UTR (5 untranslated region)ERCC1基因mRNA的结构分析The structure of ERCC1 mRNA使用BLAST在人基因组和转录子库里面比对ERCC1的mRNA序列
11、,可以发现ERCC1的mRNA序列是非常特异的。(在人基因组和转录子库里比对,应用的是贪婪比对法则,而且只与人的基因组比对,当然只有ERCC1可比对,这些与外显子检测无关,可删除)ERCC1基因的BLASTA同源性比对Homology of ERCC1 gene using BLASTA software(删除)第八外显子72bp序列GTGACTGAATGTCTGACCACCGTGAAGTCAGTCAACAAAACGGACAGTCAGACCCTCCTGACCACATTTGGA2. ERCC1全长及缺失第VIII外显子变异剪接体TA质粒的构建(这一节属方法部份,放到方法里)试验流程如下:2.1
12、材料与试剂2.1.1 标本标本组织来源来自正常卵巢组织(标本来源单位,时间,何种病人,正常人是不可能被切卵巢的),标本切下后迅速置于液氮中保存直至提取RNA时取出。质粒与菌株大肠埃希菌(DH-5) Escherichia Coli,E.Coli为本实验室保存留种。pMD18T TA克隆质粒够自日本Takara公司42, 43.其结构如下:pMD18-T质粒结构和酶切位点示意图The structure and enzyme site of pMD18T Vector2.1.2 主要仪器超速低温离心机 德国西门子公司(本实验室没有该品牌)TGL-16C台式高速离心机 上海安亭科学仪器厂Gel d
13、oc 2000 凝胶成像分析系统 美国BioRad公司(本实验室没有该品牌) 紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司PCR扩增仪 美国热电公司Thermo electron corporation 电动玻璃匀浆机 宁波玻璃仪器厂 OLYMPUS光学显微镜 日本OLYMPUS公司恒温水浴箱 国产冰浴加样盒 国产 桥式水平电泳仪槽 北京崇文东方仪器厂 DYY型稳压稳流电泳仪 北京六一仪器厂 Eppendorf管 国产 微量移液器 美国Gilson公司 超低温冰箱 中国海尔公司荧光定量PCR管0.2ml-薄壁美国Cepheid 公司Smartcycler ???/2。1.3试剂 (1) T
14、Rizol 试剂 购自Invitrogen公司(2)First Strand cDNA Synthesis Kit 逆转录试剂盒 购自MBI Fermentas 公司,内含: MMulv 反转录酶 Oligo(dT)18 (0。5g/l)高浓度dNTP 10mM dNTPRNA酶抑制剂Rnasin inhibitor 5reaction buffer(3) Taq PCR Master Mix 购自 TIANGEN生物有限公司 (4)DNA片段纯化回收试剂盒 购自日本宝生物TaKaRa公司 (5)氨苄青霉素贮存液(100g/ml) 20保存备用(6)LB培养基:NaCl 10g; Yeast
15、extract 5g; Tryptone 10g; 加蒸馏水溶解,用5M NaOH调至7。0,定容至1000ml,高压灭菌消毒20min。若加氨苄青霉素到终浓度为100g/ml则为AMP(+),不加氨苄青霉素为AMP().(7)SOC培养基:Tryptone 2。0g;Yeast extract 0。5g;NaCl 0。05g;0。25M KCl 1.0ml;5M NaOH 调节PH值至7.0,加蒸馏水至100ml,高压消毒.使用前加入2mol/L MgCl2 0。5ml和1M 葡萄糖2ml(过滤除菌)。(8)感受态细胞制备CaCl2: 连云港润泰化工有限公司(9)LB培养板: 营养琼脂15g
16、,加LB培养基100ml,高压灭菌,冷却至5060时,加入氨苄青霉素使终浓度为100g/ml,每只无菌平皿中(直径10cm)倒入15ml,超净台中紫外灯照射下冷却,即为Amp(+),同时制备不含氨苄青霉素的LB培养板,为Amp(),作为对照使用.(10)DL2000 DNA Marker 购自 大连宝生物公司(11)异丙醇、无水乙醇 国药集团化学试剂有限公司(12)焦碳酸二乙酯(DEPC) 上海生物工程公司(13)三氯甲烷(氯仿) 东风化工厂(14)溴化乙锭EtBr 上海生物工程公司(15)琼脂糖 上海捷瑞生物技术公司(16) 50TAE BIOWEST AGAROSE公司2。1.4 试剂配置
17、(1) 0。1DEPC水配制0.1焦碳酸二乙酯(DEPC)是RNA酶的强烈抑制剂,所有接触RNA的器具均需经过含0.1%的DEPC的水浸泡过夜以便去器具上面沾染的RNA酶,浸泡后高温高压消毒。1000ml双蒸水中加入1ml DEPC,充分震荡混匀,配制成含0。1DEPC的水备用。含0.1%DEPC的水放置过夜,大概16小时后,吸取100ml,经高温高压30min后,即可除去DEPC,成为不含RNA酶的水。可用于RNA的提取和逆转录。(2)RNA酶的去除RNA酶可以降解RNA, 破坏RNA的完整性,影响试验结果,所以在提取RNA的整个过程都要严防RNA酶的存在。为减少RNA酶的污染,所用的Tip
18、头、Eppendorf离心管等塑料制品均先用0.1二乙基焦碳酸酯(DEPC水)浸泡过夜,后高压消毒除去残存的DEPC,进口塑料管已经过射线消毒,可直接使用;其它玻璃、陶瓷器皿均需先水洗晾干后,再经重铬酸钾-硫酸洗液浸泡过夜,洗净后200干烤4-6小时,方能使用。所以物品均现配现用.(3)EtBr溶液的配制溴化乙锭EtBr是有毒物质,皮肤不可以直接接触,整个配置过程都要戴橡胶手套,在通风厨中进行。配置的溴化乙锭贮存浓度为10mg/ml,工作液的浓度为200g/ml.首先将溴化乙锭0。5g溶解于50ml三蒸水中,充分搅拌溶解后放置于棕色瓶中4避光保存。使用时取10mg/ml的贮存液200l稀释于1
19、0ml三蒸水中.(4)50TAE电泳缓冲液的配制Tris 12.1g0.5mmol/L EDTA(PH=8.0) 5.0ml冰醋酸 2.9ml首先称取Tris12。1g加入40ml三蒸水中,依次加入0。5mmol/L EDTA(PH=8.0) 5。0ml,冰醋酸2。9ml,充分搅拌溶解后用三蒸水补足至50ml,高压灭菌后室温保存,作为贮存液.使用时,取20ml加蒸馏水至1000ml,即得1TAE的工作液.(5)不同浓度琼脂糖凝胶配制1.0琼脂糖凝胶 50ml琼脂糖 0。5g1TAE 50ml1.5琼脂糖凝胶 50ml琼脂糖 0.75g1TAE 50ml称取所需剂量的琼脂糖粉末,加入所需体积的T
20、AE缓冲液中,置于微波炉中间断加热,使琼脂糖完全溶解,其间不断缓慢摇动锥形瓶,使贴于壁上的琼脂充分溶解。冷却至50左右,加入200g/ml溴化乙锭(EB液)125l混匀(使终浓度为0。5g/ml)。(6)SOB培养基将下列组分溶解在0.9L水中: 蛋白胨 20g 酵母提取物 5g 氯化钠 0.5g 1 mol/L 氯化钾 2。5ml用水补足体积到1L.分成100ml的小份,高压灭菌。培养基冷却到室温后,再在每100ml的小份中加1ml灭过菌的1mol/L氯化镁。(7) SOC培养基成分、方法同SOB培养基的配制,只是在培养基冷却到室温后,除了在每100ml的小份中加1ml灭过菌的1mol/L氯
21、化镁外,再加2ml灭菌的1mol/L葡萄糖(18g葡萄糖溶于足够水中,再用水补足到100ml,用0.22um的滤膜过滤除菌).(8) IPTG溶液配制方法IPTG为异丙基硫代D半乳糖苷(分子量为238。3),在8ml蒸馏水中溶解2g IPTG后,用蒸馏水定容至10ml,用0。22m滤器过滤除菌,分装成1ml小份贮存于-20。(9)X-gal溶液配制方法Xgal为5溴-4氯-3-吲哚-D半乳糖苷。用二基甲酰胺溶解Xgal配制成的20mg/ml的贮存液.保存于一玻璃管或聚丙烯管中,装有Xgal溶液的试管须用铝箔封裹以防因受光照而被破坏,并应贮存于20。Xgal溶液无须过滤除菌。3 方法3。1 总R
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