cDNA文库构建
概述
cDNA文库在研究具体某类特定细胞中基因组的表达状态及表达基因的功能鉴定方便具有特殊的优势,从而使它在个体发育、细胞分化、细胞周期调控、细胞衰老和死亡调控等生命现象的研究中具有更为广泛的应用价值,是研究工作中最常使用到的基因文库。
原理
cDNA文库构建的注意事项
保证获得数量足够的高质量的起始RNA
反转录成功与否及反转录效率是关键中的关键
这是构建cDNA文库中最贵的一步,也是核酸质变的一步,它将易降解的RNA变成了不易降解的cDNA。反转录不成功,说明一次文库方案的夭折。反转录效率不高表现在一是部分mRNA被反转录了,但还有相当一部分本该反转录的mRNA未被反转;二是只有少部分mRNA被反转录通了即达到帽子结构最近处,而很大一部分mRNA没有反转录完全,总的全长cDNA太少,这就难以构建好的全长cDNA文库。少量程度的mRNA降解或反转录不完全在SMART 4等试剂盒及手工方法构建中对文库的滴度影响不大,但对文库的全长性则有很大影响。Invitrogen公司基于去磷酸化、去帽、RNA接头连接后再反转录的新技术(可参考其GeneRacer说明书)从原理上是保证最终获得全长cDNA的最好方法,但对mRNA的完整性要求非常高,理论上讲必须是带有帽子结构和Poly A结构的全长mRNA且反转录
层析柱cDNA分级很关键
cDNA双链合成
1. Superscipt II—RT合成第一链:
(大于500ng mRNA 分n管(500ng/tube)合成第一链, 第一链合成完毕后将n管合成一管进行第二链合成.)
2. 混匀后,70℃反应10分钟;
3. 反应完成后,立刻将反应体系置于冰上5min;
4. 稍微离心一下,顺序加入以下试剂:
1ul 10mM dNTP(自己配制)
5. 混匀,稍微离心反应物之后,42℃放置2分钟;
6. 反应完成,趁热加入1 ul Superscipt II—RT,混匀;
2. cDNA第二链的合成
1. 第一链反应完成后,取2ul一链产物-20℃冰箱中保存,待电泳检测。其余的产物合并,混匀,然后顺序加入下列试剂(promega):
总体系为200ul;
2. 混匀后,16℃反应2.5小时;
3. 70℃灭活10分钟;
4. 反应完成后,得到200ul cDNA第二链反应体系,将此体系置于冰上;
5.取2ul二链产物,同保存的一链产物一起电泳鉴定。同时上1kb ladder,确定双链的大小范围。
注:一链,二链的电泳图是smear,且二链稍比一链大一些。
3. 双链cDNA末端补平
1. 在第二链反应体系中,顺序加入下列试剂(promega):
2ul BSA(10mg/ml)
2. 稍微离心混匀反应物, 37℃反应至少30分钟,然后75℃灭活10分钟;
3. 加入等体积酚/氯仿/异戊醇,剧烈振荡后,常温下13000g离心5分钟;
4. 离心后,吸取上清于另一1.5ml eppendof管中,加入等体积氯仿,上下颠倒几次混匀后,常温下13000g离心5分钟;
5. 吸取上清至另一eppendof管,加入1/10V3M NaAc(PH5.2)和2.5V预冷的无水乙醇,混匀,-20℃放置过夜以沉淀双链cDNA;
6. 第二日,将昨日沉淀物在4℃,13000g离心60分钟以充分沉淀双链cDNA;
7.离心完毕,弃上清,加入1ml 70%乙醇洗涤沉淀,常温下13000g离心5分钟;
8.离心完毕,弃上清,干燥沉淀至无乙醇气味.
注:第3,第4步可以用PCR 纯化试剂盒代替。
PCR纯化试剂盒操作流程:
1.溶液PE使用前应加入适量体积95%-100%的乙醇,混匀。
2.向200ul二链补平产物中加入5倍体积的buffer PB,混匀。
3.加入spin column中,13000rpm离心1min。
4.加入0.75ml buffer PE,13000rpm离心1min。
5.13000rpm,再离心1min。
6.将spin column放入一新的离心管中,加入50ul buffer EB,静置10min。
7.13000rpm离心2min。
8.加入30ul buffer EB,静置10min。
9.13000rpm离心2min。
10.加入1/10体积3M的NaAc,2.5倍体积无水乙醇,混匀,-20℃沉淀过夜。
4 EcoR I adaptor 加接
1. 往双链cDNA沉淀中加入9ul EcoR I adaptor(400ng/ul),4℃至少放置30分钟以充分溶解cDNA沉淀;
2. 溶解完成后,顺序加入下列试剂:
1.2ul 10×Ligase Buffer
1ul 10mM rATP
1 ul T4 DNA Ligase(4U/ul)
3. 混匀后,4℃连接3days,或者8℃过夜连接;
5 双链cDNA末端的磷酸化及Xho I酶切
1. 连接反应完成后,将反应体系70℃放置15分钟灭活T4 DNA Ligase;
1ul 10×Ligase Buffer
1ul 10mM rATP
6ul dd H2O
1ul T4 PNK(10U/ul)
3. 37℃反应30分钟,然后70℃灭活15分钟;
4. 稍微离心使反应物集中至管底;
5. 室温放置5分钟;然后加入下列试剂:
4ul Xho 10×Buffer
2ul BSA
5ul ddH2O
8ul Xho I (10U/ul)
6. 37℃反应1.5小时,然后65℃灭活酶10分钟;
7. 反应完成,双链cDNA合成完毕。置于4℃准备回收。
6.胶回收cDNA
1.配制小胶数板(每个样品一板):1%琼脂糖凝胶,2ul EB/300ml 胶
2.取4℃保存样品上样,40ul/孔。
3.电泳50V;1hr
4.紫外灯下分别切下500~1kb、1.0-2.0kb及2.0-4.0kb cDNA 片段.,分别放入已做标记的1.5ml离心管中。
5.称取胶重,加入三倍体积buffer QXI(例如,100mg胶中加入300ul buffer QXI)
6.50℃ 水浴数分钟,至胶完全融化。用手指弹 QIAEX II 使重悬,每管中加入5ul QIAEXII
7.50℃ 水浴10min,每隔2min 取出颠倒混匀数次,使QIAEX II 保持悬浮
8.4℃,13000rpm,30sec。(弃上清,离心机中甩一下,吸取上清)
9.加入500ul buffer QXI,轻弹管底使QIAEX II 重悬
10. 离心并去上清(同操作8)
11. 加入500ul buffer PE,重悬QIAEX II,离心30sec,去上清
12. 再加入500ul buffer PE,重悬QIAEX II,离心30sec,弃上清,离心机中甩一下,吸去上清
13. 超净台上吹干(至无乙醇味),加入10ul elution buffer,重悬QIAEX II,静置5min,13000rpm,30sec。吸上清,冰上放置。
14. 取1ul上清上样电泳,同时做分子量标准(1kb ladder)及DNA含量标准(10ng,20ng)作对照。
注意事项:
1.胶回收前电泳槽,电泳板,梳子等都要用1%的HCl浸泡过夜。
2.胶回收时电压要稳定。
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