做分子生物学实验,完整性好、纯度达标的RNA是RT-qPCR、转录组测序、miRNA分析等下游实验成功的首要前提。很多小伙伴在提取过程中频繁踩坑:RNA降解、浓度偏低、OD值异常、基因组DNA污染……今天我们分开讲解柱式法、磁珠法两套主流提取方案,包含原理、操作流程、实操细节以及高频问题排查方案,帮助大家稳定拿到高品质RNA!

柱式法RNA提取


柱式法提取原理
裂解液快速破碎细胞与组织样本,高浓度胍盐一方面能够使蛋白变性沉淀,另一方面强力抑制样本内源RNase活性;在高盐环境条件下,核酸中的磷酸基团可以和柱子中的硅胶膜发生特异性结合,DNA、蛋白质、多糖、色素等杂质无法被膜吸附,随废液被离心除去;随后使用低盐洗脱缓冲液,破坏RNA与硅胶膜之间的氢键吸附作用,将纯净RNA从吸附膜上洗脱收集。

优势
操作快速简便,无酚氯仿,适合常规手动提取;
硅胶膜特异性吸附,纯度高、重复性好;
针对细胞、组织、全血、植物、miRNA开发出专用试剂盒,常规离心机即可使用,下游实验稳定可靠。

柱式法基本操作流程






柱式法实操关键细节
1. 离体样本需要快速处理,动物组织优先液氮速冻或者直接浸入裂解液,最大限度减少RNA降解,样品应避免反复冻融,否则会导致提取量下降。
2. 植物、坚硬组织样本,需要提前充分研磨破碎,裂解不完全会直接造成RNA得率大幅下降。
3. 添加DNase I酶、洗脱液时,滴加一定要落在柱膜正中间,不要滴到管壁,静置2-3分钟再离心,有效提升洗脱效率。
4. miRNA属于小片段核酸(<200nt),需要选用miRNA专用试剂盒。(如索莱宝货号:R2200、R2220、R2230)


磁珠法RNA提取


磁珠法提取原理

经过表面官能团修饰的磁性微球,可以在高盐环境下特异性吸附核酸分子;样本裂解完成之后,调节缓冲液盐浓度,RNA结合在磁珠表面,蛋白、多糖等杂质保留在液相中;借助磁力架吸附磁珠,弃掉废液,使用洗涤缓冲液多次清洗磁珠去除杂质;最后更换低盐洗脱液,RNA从磁珠表面解吸附,得到纯化核酸。

优势
悬浮式吸附,没有滤膜堵孔烦恼,细菌、高杂质样本提取稳定;
操作简单,用时短;
安全无毒,可完成自动化提取。

磁珠法基本操作流程



磁珠法实操关键细节

1. 磁珠使用前充分颠倒混匀,保证磁珠悬液均匀,在4℃保存,用量不足会直接降低RNA回收率。
2. 每一步磁力吸附时,等待液体完全澄清之后再吸走上清,避免磁珠损失。
3. 洗涤步骤重悬磁珠一定要充分,磁珠抱团会包裹杂质,造成RNA纯度下降。
4. 洗脱体积不要过小,过低体积容易造成磁珠随洗脱液被吸出。


RNA提取高频问题&解决方案



问题1:RNA电泳条带弥散、发生降解
原因:样本离体降解、耗材/环境携带RNase、裂解速度慢。
解决:样本及时液氮速冻,尽快和裂解液充分混匀,缩短常温操作时间;严防RNase污染,全程佩戴手套口罩,选用无RNase枪头、离心管;操作台提前使用去RNA酶试剂擦拭。

问题2:RNA浓度低,核酸得率不理想
原因:样本破碎裂解不完全、结合/洗脱步骤操作不当、磁珠添加量不足。
解决:避免样本反复冻融,提高样本破碎力度;严格遵守试剂配比;柱式法优化洗脱静置时间;磁珠法保证磁珠充分混匀。

问题3:OD???/???<1.8,蛋白污染
原因:未充分洗涤。
解决:可增加一次洗涤步骤。

问题4:OD???/???比值偏低,盐类、
多糖杂质残留
原因:植物样本多糖多酚干扰,洗涤不够充分。
解决:植物样本选用R1230柱式法提取植物RNA试剂盒,必要情况下增加一次洗涤。

问题5:后续反转录、PCR实验失败
原因:乙醇有机溶剂残留。
解决:柱式法增加空柱离心时长;磁珠法充分挥发洗涤液残留。


相关实验数据




提取的洗脱体积均为 50μL,RNA 上样量 2-4μL,
琼脂糖凝胶浓度为 1%,125v 电泳 30min。
不同公司提取组织 RNA 核酸电泳胶图对比结果



组织RNA所得率

组织RNA qPCR溶解曲线









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