microRNA(miRNA)是一类长度约19-25个碱基的内源性单链非编码RNA,通过转录后基因调控参与细胞增殖、分化、凋亡等关键生理过程,是生命科学领域的研究热点。血清作为miRNA研究的重要样本类型,因易获取、易保存的特点被广泛应用,但血清中 miRNA的提取却因样本自身特性存在诸多难点,成为实验开展的关键瓶颈。做好血清miRNA的高效提取,是实现其精准检测与定量分析的前提,本文将针对血清样本的特点,解析miRNA提取的难点及针对性解决方法。
血清miRNA提取的难点远高于细胞、组织等样本,核心源于血清的无细胞特性与miRNA自身的分子特征,具体集中在两大方面:
一、血清样本中miRNA的自身特性难点
含量极微,远低于其他样本:miRNA本身在生物样本中占比就极低,而血清中无细胞结构,不存在细胞内的RNA储备,相较于有细胞的样本,其miRNA含量大幅降低;常规哺乳动物单细胞中miRNA占总RNA的0.003%-0.02%,血清中该比例更低,直接提升了提取的富集难度。
分子片段过小,易在操作中丢失:miRNA仅有 19-25个核苷酸,属于小分子核酸,在提取的沉淀、吸附等环节中,远不如大分子RNA易被捕捉,血清中低含量的特点进一步放大了这一问题,极易出现提取过程中miRNA大量流失的情况。
二、传统提取方法对血清miRNA的适配性差
常规的Trizol法及通用型RNA提取试剂盒,均以提取rRNA、mRNA等大分子RNA为设计初衷,针对血清miRNA这类低含量小分子核酸的提取效果较差。究其原因,小分子的miRNA难以通过传统醇类沉淀方式实现有效回收,同时也无法被核酸纯化膜、磁珠有效吸附捕捉,用于血清样本时,往往会出现提取得率极低、甚至无法检测到miRNA的情况,完全无法满足后续实验需求。
针对血清miRNA提取的上述核心难点,常规提取思路已不再适用,需采用针对性的富集提取策略,miRNA 富集法是目前经实验验证的血清miRNA高效提取优选方法,也是适配血清无细胞、低含量特点的核心技术。
该方法的核心原理为:利用专用的miRNA富集试剂,对血清中微量、小分子的miRNA进行定向聚集,大幅提升miRNA的局部浓度,解决血清中miRNA含量低、难捕捉的问题;待miRNA充分富集后,再通过核酸纯化柱进行后续的纯化提取操作。经富集后的 miRNA,与纯化柱的吸附和捕捉效率会显著提升,从根本上解决血清miRNA提取过程中易丢失、得率低的问题,实现高效提取。
目前市面上针对血清miRNA的富集提取试剂品类较少,其中 Starvio(星启百代)、Qiagen品牌的miRNA富集提取试剂,针对血清低含量miRNA的富集效果稳定,提取回收率高,能有效满足血清miRNA 提取的实验需求,是血清miRNA提取的优选产品。
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