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northern印跡雜交

鎖定
Northern印跡雜交(Northern blot)。這是一種將RNA從瓊脂糖凝膠中轉印到硝酸纖維素膜上的方法。DNA印跡技術由Southern於1975年創建,稱為Southern印跡技術,RNA印跡技術正好與DNA相對應,故被稱為Northern印跡雜交,與此原理相似的蛋白質印跡技術則被稱為Western blot。
中文名
northern印跡雜交
外文名
Northern blot
p    H
高於4.0
關聯技術
Western blot

northern印跡雜交簡介

Northern印跡雜交的RNA吸印與Southern印跡雜交的DNA吸印方法類似,只是在上樣前用甲基氫氧化銀、乙二醛或甲醛使RNA變性,而不用NaOH,因為它會水解RNA的2'-羥基基團。RNA變性後有利於在轉印過程中與硝酸纖維素膜結合,它同樣可在高鹽中進行轉印,但在烘烤前與膜結合得並不牢固,所以在轉印後用低鹽緩衝液洗脱,否則RNA會被洗脱。在膠中不能加EB,因為它會影響RNA與硝酸纖維素膜的結合。為測定片段大小,可在同一塊膠上加分子量標記物一同電泳,之後將標記物切下、上色、照相,樣品膠則進行Northern轉印。標記物膠上色的方法是在暗室中將其浸在含5μg/ml EB的0.1mol/L醋酸銨中10min,光在水中就可脱色,在紫外光下用一次成像相機拍照時,上色的RNA膠要儘可能少接觸紫外光,若接觸太多或在白熾燈下暴露過久,會使RNA信號降低。
瓊脂糖凝膠中分離功能完整的mRNA時,甲基氫氧化銀是一種強力、可逆變性劑,但是有毒,因而許多人喜用甲醛作為變性劑。所有操作均應避免RNase的污染。
原理:
整合到植物染色體上的外源基因如果能正常表達,則轉化植株細胞內有其轉錄產物——特異mRNA的生成。將提取的植物總RNA或mRNA用變性凝膠電泳分離,則不同的RNA分子將按分子質量大小依次排布在凝膠上;將他們原位轉移到固定膜上;在適宜的離子強度及温度條件下,用探針與膜雜交;然後通過探針的標記性質檢測出雜交體。若經雜交,樣品無雜交帶出現,表明外源基因已經整合到植物細胞染色體上,但在該取材部位及生理狀態下該基因並未有效表達。

northern印跡雜交RNA甲醛凝膠電泳和吸印方法

northern印跡雜交試劑

10×MSE緩衝液:0.2mol/L嗎啉代丙烷磺酸(MOPS),pH7.0,50mmol/L醋酸鈉,1mmol/LEDTApH8.0。
5×載樣緩衝液:50%甘油,1mmol/LEDTA,0.4%溴酚藍
甲醛:用水配成37%濃度(12.3mol/L),應在通風櫃中操作,pH高於4.0。
20×SSC;
去離子甲酰胺
50mmol/LNaOH(含10 mmol/L NaCl);
0.1mol/LTris,pH7.5。

northern印跡雜交步驟

[1]40ml水中加7g瓊脂糖,煮沸溶解,冷卻到60℃,加7 ml 10×MSE緩衝液,11.5ml甲醛,加水定容至70ml,混勻後倒入盛膠槽。
[2]等膠凝固後,去掉梳子和膠布,將盛膠槽放入1×MSE緩衝液的電泳槽。
[3]使RNA變性(最多20μg),RNA4.5ml,10×MSE緩衝液20ml,甲醛3.5ml,去離子甲酰胺10ml。
[4]55℃加熱15min,冰浴冷卻。
[5]加2 ml 5×載樣緩衝液。
[6]上樣、同時加RNA標記物同位素32P)dCTP)。
[7]60伏電泳過夜。
[8]取出凝膠,水中浸泡2次,每次5min。
[9]室温下將膠浸到50mmol/LNaOH和10mmol/LNaCl中45min,水解高分子RNA,以增強轉印。
[10]室温下將膠浸到0.1mmol/L TrisHCl(pH7.5)中45min,使膠中和。
[11]20×SSC洗膠1h。
[12]20×SSC中過夜轉印到硝酸纖維素膜上。
[13]取出硝酸纖維素膜,80℃真空烘烤2h。

northern印跡雜交注意事項

[1]嚴格遵守試驗規則,務必準確。
[2]由於好多藥品是有毒的,對人體有害,請注意自身安全,做好防護。

northern印跡雜交常見問題

Northern雜交常見問題及解析
①Northern雜交後繼過程的試劑能不能不用DEPC處理?不處理會不會影響結果?
做Northern blot時,一般要求是所有的試劑都必須用DEPC處理,這是操作流程的要求,以抑制RNA酶的活性。DEPC是一種致癌劑,須小心操作,尤其在用DEPC處理乙酸銨時,因為DEPC能與銨離子反應產生氨基甲酸乙酯(一種潛在的致癌劑)。也有人認為雜交液、預雜交液、洗膜液實際上可以不用DEPC處理,但雜交液(無探針)、預雜交液、洗膜液必須要在15磅的條件下高壓30min,這樣做Northern blot也可以做出來,否則就有可能失敗。
②DEPC處理試劑會不會對所配置的溶液的pH值造成影響?
DEPC是極弱酸性的,由於其處理水的濃度僅有萬分之一,故用DEPC處理試劑不會導致其pH值明顯變化。
③以Northern雜交鑑定RNA在組織中的表達量,判斷依據是否就是最後膜條帶顯影的亮度?
一般可以認為Northern雜交是mRNA絕對定量的方法,但必須參考內參的信號,才能估算不同組織中的表達量。
④背景很高
背景很高的原因有多種:
·標記探針時,未摻入的dNTPs沒有完全從探針中除去。建議使用PCR產物純化柱來純化探針。
·DNA探針的平均大小過大。最佳大小範圍為200~800核苷酸。
·雜交溶液中探針濃度過高。對於DNA探針來説,濃度不要超過10ng/ml;對於寡聚核苷酸探針來説,不要超過50ng/ml。
·封閉不徹底。
·不管是在何種條件下洗滌,如果延長洗膜時間仍不能改善背景狀況的話,則要洗脱膜上的探針重新進行雜交。
⑤沒有雜交信號或雜交信號很弱
可能有以下原因:
·RNA降解。解決方案參見①。
·上樣量不足。一定要保證足夠的上樣量,尤其是在檢測低丰度RNA時,總RNA通常需要50μg,溶於上樣緩衝液中。
·電泳條件不合適。比如膠濃度太小、電泳時加樣孔偏長或電泳時間偏長,均易使較小的RNA片斷彌散,電泳0.5~1h為宜。
·如果X線膠片曝光30~60min後仍沒有雜交信號產生,可能是雜交探針的活性很低,需重新標記探針。必要時,可採用Sephades G-50柱層析法純化標記的探針,以去除標記反應中未結合的(遊離的)核苷酸。
·如果重新標記後探針的比活性仍然很低,則可能是標記時DNA的用量太少。DNA的用量通常為25~50ng(可根據濃的母液的OD260值計算)。如果手頭上DNA的樣品量很少,可將標記時使用的DNA量點樣在瓊脂糖凝膠上,旁邊點上已知含量的DNA標準樣品一起電泳,從中估算出探針DNA的量。經溴化乙錠染色後,如果看不到明顯的探針DNA帶,説明DNA量少於20~50ng,那麼在標記時要加大2~3倍的DNA量如果仍然失敗,則要用已知含量的對照探針(如β-actin探針)來優化標記條件。
·還有一種可能是探針與靶基因不完全同源。如果是用種間交叉的探針進行雜交,則應降低最後洗滌條件的嚴格程度,將洗滌温度提高到50~56℃,並用洗滌液1代替洗滌液3。如果是用合成的寡聚核苷酸探針進行雜交,則應確保探針與靶基因完全同源。
⑥無法去除探針和再次雜交
雜交膜如果不能再次雜交,很可能是上次雜交的探針沒有完全從膜上去除,也可能是因膜已經乾燥或部分乾燥造成的。如果膜已經乾燥哪怕只是部分乾燥,要想除去膜上的探針已是不可能的了。因此,在整個洗膜過程中應避免使膜乾燥。在完成洗滌後,用鑷子將膜夾起滴去多餘的洗滌液(不要使膜乾燥),立即用塑料薄膜將膜包裹住。
⑦雜交2次後信號減弱
這種現象在低丰度基因中極為常見,即使是高丰度基因(如β-actin),經過2輪雜交後,雜交信號也不可能像通常看到的那樣強。
⑧雜交膜能否重複使用?
結合了待測RNA的膜與探針雜交後,可經鹼或熱變性方法將探針洗脱,膜可反覆使用與其他探針雜交。方法如下:雜交的膜(注意:雜交過的膜在保存過程中不能幹燥,否則探針將會與膜形成不可逆的結合)置100℃ 0.5% SDS中煮沸3min,自然冷卻至室温後,將膜放入雙蒸水中漂洗2~3遍。取出膜,用濾紙吸去膜表面的水分。將膜直接進行另一種探針的雜交或用保鮮膜包好,室温下真空保存。尼龍膜可反覆使用5次以上。
⑨其他
如使用同位素標記探針,操作時必須仔細、小心,嚴格按同位素操作規程進行,以防止同位素污染。 [1] 
參考資料
  • 1.    馬文麗. 分子生物學實驗手冊[M]. 北京:人民軍醫出版社, 2011.