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        1. 北京佳源偉業(yè)科技有限公司

          【激光顯微切割小課堂】激光顯微切割實現(xiàn)高質量的RNA提取

          時間:2023-3-20 閱讀:586
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          比較未經(jīng)處理的天然小鼠腦組織以及經(jīng)固定并染色的組織在使用紫外激光切片后的RNA質量


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          本文介紹了樣品制備過程和紫外激光顯微切片(UV LMD)對小鼠腦組織冷凍切片RNA質量的影響。為在提取RNA時獲取良好的結果,從高品質組織開始并在處理前后檢查RNA質量至關重要。RNA完整性指數(shù)(RIN)以1到10的等級標準來顯示樣品質量。簡言之,RIN數(shù)值越高,RNA質量越高。這項研究結果表明,可以利用紫外激光顯微切片技術,可以從單個組織細胞中獲取品質穩(wěn)定的RNA。



          評估不同制備方法

          對于小腦組織切片RNA質量的影響  




          由于自身的不穩(wěn)定性,RNA通常比DNA更難處理。RNA并不具備DNA穩(wěn)定的雙螺旋結構。為了在處理RNA時保證優(yōu)良品質,必須從優(yōu)質材料開始,并在處理前后進行特別仔細的質量控制。所謂的RNA完整性指數(shù)(RIN)是RNA質量的指標[1]。根據(jù)1到10的評價標準,RIN值為1表示RNA已wanquan分解,RIN值為10則表示RNA完好無損。簡言之,RIN數(shù)值越高,RNA質量越高。只要可能,應始終選用具有高RIN值的材料。


          固定并染色樣品制備方法的影響以及后續(xù)紫外激光顯微切片對于小鼠腦組織切片(事后檢查)的影響描述如下。將冷凍保存且未經(jīng)處理的腦組織切片的RIN值與采用標準方案處理并分離的切片進行比較。圖1顯示了從冷凍切片到RIN分析的樣品制備工作流程。




          圖片

          圖1:小鼠腦組織從冷凍切片到激光顯微切片再到RIN分析的樣品處理流程。




          冷凍切片,然后進行染色并固定

          為了比較未經(jīng)處理的組織樣本與固定和染色的組織樣本,使用3組已知RIN完整指數(shù)(RIN)的冷凍保存小鼠腦組織。在-80°C冷凍保存后,將它們轉移到冷凍切片刀處,并在-35°C下孵育45分鐘,然后將組織在-18°C下平衡30分鐘,接著在-18°C下通過冷凍切片將其切成12µm的切片。小鼠腦組織切片分為兩組,并按以下方式處理。一個是對照組,直接冷凍在-80°C,另一組則進行無RNase的紫外線處理PEN載玻片。這需要通過在室溫下短暫解凍切片并在冷卻至-20°C的75%乙醇溶液中固定2分鐘來,然后,立即用幾滴無菌過濾的甲酚紫(CV)染料溶液(含5%甲酚紫的純乙醇溶液)并輕輕來回移動孵育45秒。


          在染色過程中,染料溶液會短暫排除,載玻片浸入一系列濃度遞增(75%、95%和100%)的乙醇溶液中,每次4秒鐘,最后固定在100%的乙醇溶液中(試驗組)。完成固定和染色程序之后,將載玻片在裝有硅凝膠的干燥室中放置45分鐘,然后保存在-80°C的干燥箱中,等待進行激光顯微切片。




          紫外激光顯微切片

          固定和染色之后,相關組織采用溫和且無污染的紫外激光顯微切片(UV LMD)進行分離[2]。這需要使用顯微鏡的10倍物鏡對組織進行標記并分割成多個矩形,然后使用足夠能量的激光束通過“Draw + Cut"(繪圖切割)模式進行wanquan消融。切割物收集在0.5ml的無RNase蓋帽中,以便對RNA內(nèi)容進行提純。這些會保存在–80°C的環(huán)境下,等待進行RNA分離。




          RNA平行分離

          兩組樣品,即保存在在 –80°C下未經(jīng)處理的樣品,以及經(jīng)固定、染色和激光顯微切片處理的樣品,接受平行解凍并同時用相同的試劑處理。按照制造商的說明使用Qiagen的RNase Mini Kit®進行提純。提純的RNA使用30µl的無RNase水洗脫到新的無RNase試管中。




          比較關系到RNA質量的RIN值

          為了比較天然冷凍組織切片與經(jīng)過CV染色、乙醇固定、激光顯微切割的組織切片的RNA質量,將來自每個不同處理樣品的RNA放入同一RNA納米芯片(安捷倫生物分析儀)。RNA納米芯片通過毛細管凝膠電泳分離RNA樣品,并根據(jù)樣品在芯片上的移動方式對樣品質量進行分級。如前所述,RNA質量表示為RIN值,其中10表示wanquan完整的RNA,1表示wanquan分解的RNA。


          此處進行的RIN分析(圖2中的樣品測量)表明,來自直接冷凍的天然組織的RNA樣品的RIN值與根據(jù)UV-LMD標準方案處理的RNA樣品的RIN值沒有太大差異




          RNA沉淀

          緊接著將分離的RNA樣品分成兩組,每組中有一半的樣品進行沉淀。在RNA沉淀后,根據(jù)參考文件3中提供的說明,來自天然冷凍組織的已沉淀樣品的RNA的RIN值略低于來自經(jīng)過CV染色、EtOH固定、UV-LMD處理的樣品的RNA的RIN值[3]。這種差異可能來自沉淀混合物的poly-I,因為其中一些短鏈RNA分子在芯片中進行RIN測量時會被提純并與其他RNA一起檢測,并計入分解部分。在qPCR 反應中,poly-I沒有產(chǎn)生負面影響。因此,經(jīng)過固定、染色以及紫外激光顯微切片的腦組織切片有沒有進行RNA沉淀,都不會影響其質量。圖2顯示了未經(jīng)處理的天然小鼠腦組織切片和經(jīng)過固定并染色的小鼠腦組織切片在RNA質量方面的比較結果

          圖片

          圖2:比較未經(jīng)處理的天然小鼠腦組織切片和經(jīng)固定并染色的小鼠腦組織切片的RNA質量:本例顯示了從天然冷凍組織(天然)和經(jīng)CV染色、EtOH固定和UV-LMD切片處理的相同小鼠腦組織中分離出的RNA樣品,在RNA沉淀前后的虛擬RNA凝膠圖(左)和安捷倫RNA芯片的相關電泳圖(右)。電泳圖來自熒光單位 (FU) 隨著時間的推移(以秒[s]為單位)的結果[4,5]。



          結 論


          總而言之,實驗表明使用所述方法進行紫外激光顯微切割[2],不會顯著影響冷凍保存的腦組織的RNA質量。這種技術提供了一種合理的樣品制備方法,并實現(xiàn)了單個細胞的非破壞性分離,從而獲得質量一致的RNA。


          相關產(chǎn)品

          微信圖片_20230213161700.jpg

          Leica LMD6 & LMD7激光顯微切割



          References:(上下滑動查看更多)

          1.A. Schroeder, O. Mueller, S. Stocker, R. Salowsky, M. Michael, M. Gassmann, S. Lightfoot, W. Menzel, M. Granzow, T. Ragg, The RIN: an RNA integrity number for assigning integrity values to RNA measurements, BMC Molecular Biology (2006) vol. 7, iss. 1, art. 3, DOI: 10.1186/1471-2199-7-3.

          2.J. Gründemann, F. Schlaudraff, B. Liss, UV-Laser Microdissection and mRNA Expression Analysis of Individual Neurons from Postmortem Parkinson’s Disease Brains. In: Murray, G. (eds) Laser Capture Microdissection. Methods in Molecular Biology, vol. 755 (Humana Press, 2011), pp. 363-374, DOI: 10.1007/978-1-61779-163-5_30.

          3.B. Liss, Improved quantitative real‐time RT–PCR for expression profiling of individual cells, Nucleic Acids Research (2002) vol. 30, iss. 17, e89, DOI: 10.1093/nar/gnf088.

          4.Schlaudraff F, Gründemann J, Fauler M, Dragecivic E, Hardy J, and Liss B, Orchestrated increase of dopamine and PARK mRNAs but not miR-133b in dopamine neurons in Parkinson’s disease, Neurobiology of Aging (2014) vol. 35, iss. 10, pp. 2302-2315, DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2014.03.016.

          5.Duda J, Fauler M, Gründemann J, Liss B, Cell-Specific RNA Quantification in Human SN DA Neurons from Heterogeneous Post-mortem Midbrain Samples by UV-Laser Microdissection and RT-qPCR, Methods Mol. Biol. (2018) vol. 1723, pp. 335-360, DOI: 10.1007/978-1-4939-7558-7_19.



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