rap技术原理_「水深坑多」做分子海绵,你还需要了解这些技术
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做lncRNA/circRNA分子海绵研究,您需要了解这些技术:
1. Northern blot
2. RACE
3. FISH
4. RIP
5. RNA pull down
6. RAP/TRAP
7. 双荧光素酶检测
1. Northern blot(RNA印记技术)
技术应用:
1.定性及定量分析基因转录水平差异;
2.检测目的基因是否具有可变剪切产物或者重复序列。
技术原理:
提取质量良好的RNA样品,并将其固定在硝酸纤维膜或尼龙膜等固相上,加入标记的核酸探针进行杂交。按照碱基互补配对原则,核酸探针会与固相上的RNA同源序列进行互补,加入显色系统即能显示出杂交信号,通过检测信号的有无、强弱可以对样品定性、定量分析。
技术要点:
需要质量好的,且表达量高的RNA样品,可以先做QPCR检测。
2. RACE(cDNA 末端快速扩增技术)
技术应用:
获得lncRNA全长
RACE是一种基于PCR 从低丰度的转录本中快速扩增cDNA的5'和3'末端的有效方法,通过测序可获得目的mRNA的全长序列。
技术要点:
需要质量好的RNA,多挑克隆以获得最长最有可能的RNA片段。
3. FISH(荧光原位杂交)
使用特异性探针对RNA进行荧光标记,适用于mRNA/lncRNA/miRNA在细胞/组织中的表达定位检测。
技术应用:
1.用于组织/细胞miRNA/lncRNA/circRNA的表达定位检测;
2.用于组织/细胞lncRNA-miRNA,circRNA-miRNA共定位检测;
3.用于细胞倍性检测。
技术要点:
探针特异性要好。
4. RIP(RNA结合蛋白免疫沉淀)
RIP是研究细胞内RNA与蛋白结合情况的技术,是了解转录后调控网络动态过程的有力工具,能帮助我们发现miRNA的调节靶点,miRNA/lncRNA/circRNA的结合蛋白如AGO2等。
技术应用:
1.内源检测miRNA与靶基因3’UTR区的结合(miRNA-mRNA-AGO2);
2.内源检测lncRNA/circRNA-miRNA-AGO2的结合。
技术要点:
准备5*10E7个以上细胞,保证细胞状态良好以最大化模拟正常生理状态下的RNA与蛋白间的相互作用。
5. RNA pull down(体外研究蛋白质与RNA互作)
使用体外转录法表及生物素RNA探针,然后与胞浆蛋白提取液孵育,形成RNA-蛋白复合物。该复合物可与链霉亲和素标记的磁珠结合,从而与孵育液中的其它成分分离。复合物洗脱后,通过WB或MS检测特定的RNA结合蛋白是否与RNA相互作用。
技术应用:
体外研究蛋白与RNA相互作用关系。
技术要点:
在实验之初,需先获得目的miRNA/lncRNA/circRNA(调取/合成),设计探针并进行生物素标记。
6. RAP/TRAP (RNA antisense Purification)
RAP方法是通过针对调控RNA设计互补生物素探针组,将RNA拉下来以后,与其共同作用的RNA或蛋白质(RBPs)就会同时被纯化获取,最后将提取的RNA做高通量测序或QPCR,从而得到与目标RNA互作的RNA类型;与此同时,RBPs可以开展western blot验证或者MS鉴定未知蛋白(RAP-MS)。
简单来说就是RAP是用circ/lncRNA的反向互补探针组去拉靶circ/lncRNA,再一起把结合在circ/lncRNA上的miRNA(和蛋白)拉下来,做测序或者qPCR。
如果lncRNA/此人从RNA的QPCR(△ct<12),表达太低,就要用TRAP。TRAP是包含了2个载体,一个是构建ncRNA-ms2融合RNA表达载体,另一个是GST-MS2蛋白融合表达载体。MS2蛋白结合ms2颈环序列,GSH磁珠拉下MS2-GST,再进行检测。
技术应用:
内源检测RNA与RNA,或RNA与蛋白相互作用关系。
技术要点:
需要质量好的,且本底表达量高的RNA样品,如本底表达量低,需要升级为TRAP检测。
7. Luciferase(双荧光素酶检测)
Luciferase是miRNA-靶基因研究中运用的最多的技术。
值得注意的是,对于lncRNA-miRNA,circRNA-miRNA吸附的研究,做Luciferase实验的时候还需要考虑到以下因素:挑选的lncRNA和circRNA本身是否具备作为分子海绵的功能。
比如lncRNA表达于细胞核内而不在胞质,或者它们与AGO2蛋白没有结合(AGO2是lncRNA/circRNA发挥海绵作用的指示蛋白,分别与吸附的miRNA形成circRNA/lncRNA-miRNA-AGO2蛋白的三元复合物)。
所以在做双荧光素酶检测之前,你需要先做以下工作:
1.RIP-qPCR:检测lncRNA/circRNA是否与AGO2蛋白结合。
2.FISH:查看lncRNA/circRNA与miRNA的表达是否存在共定位。
风险提示:
由于双荧光素酶载体不能成环,所以做circRNA/miRNA检测时并不能完全模拟细胞内环境。
技术应用:
1.外源检测miRNA与靶基因RNA3’UTR的结合;(推荐)
2.外源检测miRNA与lncRNA/circRNA的结合。
3.通常用工具细胞HEK-293(植物系统除外)细胞进行,不需要目的细胞检测。
技术要点:
两个荧光素酶最好在同一个载体上,以做背景校正;靶向关系预测要精准;miRNA的mimics最好带荧光,以排除转染效率问题。
以上检测技术的适用性
总结成一张表:
如果每项检测结果均能指向同一阳性结合结论,
那么恭喜你,分子海绵研究成功!
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