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逆转录实验原理、流程及常见问题

2025-05-14     来源:本站     点击次数:33

逆转录(reverse transcription)是以RNA为模板合成DNA的过程,合成的DNA称为cDNA。逆转录过程遗传信息的流动方向为RNA到DNA,与转录过程DNA到RNA的方向相反,故称为逆转录。

实验原理

酶促催化使RNA反转录为cDNA第一链。一条寡聚脱氧核苷酸引物先与RNA杂交,然后由RNA依赖的DNA聚合酶催化合成相应互补的cDNA拷贝,后者能进一步用于PCR扩增。依据实验的不同目的,针对cDNA第一链合成的引物可根据特殊的靶基因设计,或可用随机引物与所有mRNA杂交。

实验流程

1. 实验前准备
RNA样品、逆转录试剂盒(以诺唯赞R312为例)

2. 实验步骤
① 试剂化冻后,用手轻弹混匀后短暂离心。
② 基因组DNA(gDNA)去除:根据RNA样品的浓度按10pg~1μg计算用量,在RNase-free离心管中依次加入RNase-free ddH2O,5×gDNA Wiper Mix 2μL,RNA样品,总体系为10μL。用移液器吹打混匀后短暂离心。放入PCR仪,设置反应条件为42℃ 2min。
③ 第一链cDNA合成:根据上一步反应管的数量按以下体系在RNase-free离心管中配制预混液:RNase-free ddH2O 5μL,逆转录引物(2μM)1μL,10×RT Mix 2μL,HiScript II Enzyme Mix 2μL,用移液器吹打混匀后短暂离心。在上一步得到的反应管中每管加入10μL,用移液器吹打混匀后短暂离心。放入PCR仪,设置反应条件为25℃ 5min,50℃ 15min,85℃ 5min。所得cDNA产物可立即用于qPCR反应或-20℃保存。

注意事项
1. 防止RNase污染:保持实验区域洁净;操作时需穿戴干净的手套、口罩;实验所用的离心管、枪头等耗材均需保证RNase-free。
2. 反应液的配制要在冰上操作完成,防止温度过高造成RNA降解。
3. cDNA保存时避免反复冻融。

常见问题

1. 逆转录后的产物可以测浓度吗?
不建议测浓度,一般评估RNA模板的质量,需要从浓度、纯度及完整性三方面进行考量,但逆转录后的产物是一个混合体系,有cDNA、未完全逆转录的RNA、dNTP、残余的引物以及各种蛋白和盐离子等成分,会干扰cDNA的吸光度,因此不建议用逆转录后的cDNA来检测浓度与纯度。

2. 如何检测RNA逆转录成功与否?
1) 内参法:理论上,逆转录的cDNA是长度不同的DNA片段,所以电泳条带应该均匀分布在泳道上,如果RNA丰度低,电泳检测也可能无产物,这种情况通过PCR扩增内参基因,如果有扩增产物,cDNA的质量基本上可以保证(少数情况下:如目的基因片段过长,可能会有例外)。
2) 已知基因扩增法:如果有已知以此模板扩出来的基因,可以用此基因的引物验证。能扩增出内参,不一定就说明cDNA没有问题,因为内参在cDNA中丰度高,容易扩增。如果cDNA因为各种原因导致部分降解,则会大大影响低丰度的目的基因的PCR结果,而内参因为是高丰度基因,扩增很可能不受影响。
3. 逆转录产物中存在gDNA对后续qPCR实验有何影响?
当cDNA产物中混有gDNA时,cDNA和gDNA在qPCR反应时会被同时扩增,无法区分荧光信号是来自于cDNA还是gDNA,因此定量结果可能会存在偏差。特别是低表达量的基因,本身的扩增信号低,Ct值大,更加容易受到gDNA污染的影响。在逆转录的时候,加一步gDNA去除的步骤,能够有效降低gDNA污染的影响,增加实验的可信度。

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