基因表达系列分析实验(SAGE)(一)
实验方法原理
实验材料 感兴趣的细胞或组织
试剂、试剂盒 糖原EDTA缓冲液SDSBSATween 20连接子T4 DNA 连接酶BsmFIPC8SeeDNA乙酸钠乙醇DMSOPCR引物乙酸铵DNA ladder 聚丙烯酰胺 TBE凝胶DNA参照pZErO-1 质粒TE缓冲SOC培养液Tris · Cl
仪器、耗材 微量离心管水浴锅带冷冻的热控制 循环仪96 孔 PCR 板干冰 甲醇浴台式离心机平台型摇床UV 盒滤镜Spin-X 离心过滤管微电击杯Bio-Rad 基因脉冲电转装置培养管
实验步骤
实验所需「材料」、「试剂」、「耗材」具体见「其他」
1. 刮取细胞时准备 Dynabeads ,洗涤缓冲液和 5×第一链缓冲液混合液(置于冰上)。
2. 充分悬起 Dynabeads oligo (dT)25,转移 100 ul 到一个无 RNase 的硅烷化微量离心管里,置于磁座上。30 s 后去除上清,不要扰动磁珠。
3. 轻弹或轻轻涡旋把磁珠重悬于 500 ul 裂解/结合缓冲液中。把磁珠留在缓冲液里直到准备把它加到细胞裂解液里。加到细胞裂解液里前移出磁珠。
4. 在一个 2 ml 的微量离心管里用 1ml 的裂解/结合缓冲液裂解 100 000 ~ 1000 000 个细胞(或 2~10 mg的组织),用组织匀浆器匀浆 1 min。如果有必要的话,最高速离心 1 min 去除细胞残渣。使用匀浆器前,彻底清洗,再用 100% 的乙醇淋洗,用 1L 的 DEPC 处理的双蒸水洗涤。
5. 立刻用一个 1 ml 的注射器使裂解液通过一个 23-G 的针头撕裂基因组 DNA 。把洗过的磁珠和裂解液混合,室温用手连续晃动温育 3~5 min。
6. 把管子放到磁座上 2 min,弃掉上清(上清可以保存用作 DNA 的实验)。
7. 用一个 P200 带滤芯的吸头上下吹吸洗涤磁珠。按下面的顺序洗涤:
7.1 1 ml 含20 ug/ml 糖原的洗涤缓冲液 A(1 ml 洗涤缓冲液中加入 1 ug 20 mg/ml 的糖原),两次。
7.2 1 ml 含20 ug/ml 的糖原的洗涤缓冲液 B, —次。
7.3 200 ul 1× 第一链缓冲液混合液(用 DEPC 水从试剂盒中的 5× 第一链缓冲液混合液稀释),4次。
8. 把磁珠重悬于下面的第一链合成混合液里:
54 ul DEPC ddH2O
18 ul 5× 第一链缓冲液
9 ul 0.1 mol/L DTT
4.5 ul 10 mmol/L dNTP
把管子置于 37°C 2 min, 然后加入 3 ul 200 U/ul SuperScript II 逆转录酶。37°C 温育 1 h, 每 10 min 用手混匀磁珠。把管子置于冰上中止反应。
9. 在冰上往第一链的反应里加入如下第二链合成的成分,次序如下:
227 ul ddH2O, 预冷
150 ul 5× 第二链缓冲液
15 ul 10 mmol/L dNTP
3 ul 10 U/ul E.coli DNA 连接酶
12 ul 10 U/ul E.coli DNA 聚合酶 I
3 ul2 U/ul E.coli RNase H
16°C 温育 2 h, 每 10 min 用手混匀磁珠。
10. 温育后,把管子置于冰上加入 100 ml 0.2 mol/L EDTA 中止反应。
11. 用含 0.1% SDS 和 2× 乙酰化 的 BSA 的 1×BW 缓冲液洗一次( 如果不加 BSA ,珠子会变得很黏)。
12. 用 500 ul 含 2×BSA 的 1XBW 缓冲液洗 3 次。重悬在 500 ul 含 2×BSA 的 1×BW 缓冲液中,70°C 加热 20 min 失活 Poll 的核酸酶活力。
13. 用 500 ul 含 2×BSA 的 1×BW 缓冲液洗 3 次。然后用 200 含 2×BSA 的 1×NEB 缓冲液4 (随 NlaⅢ 提供)洗 2 次(第一次用 NEB 缓冲液/ BSA 洗完后转移到一个新管里)。取 5 ul 最后的磁珠悬液,用已知存在于所要建库 cDNA 中的基因引物,PCR 检查 cDNA 的完整性
14. 把磁珠重悬于下面的混合液中:
171 ul LoTE 缓冲液
4 ul 100×BSA
420 ul 10×NEB 缓冲液 4
5 ul NlaⅢ
37°C 温育 1 h。
15. 温育后,把管子置于磁座上约 30 S,然后用下面的溶液和 P200 带滤芯的吸头上下吹吸几次洗涤:
500 ul 含 1% Tween 20 和 2×BSA 的 1×BW 缓冲液,2 次
500 ul 含 2×BSA 的 1×BW 缓冲液,4 次
200 ul 1×T4 DNA 连接酶缓冲液,2 次
最后重悬于连接酶缓冲液后,每个样品转移 100 ul 到 2 个新的硅烷化的微量离心管里。
16. 移弃最后的洗涤液,珠子重悬在下面的溶液里:
5 ul LoTE 缓冲液(两管)
2 ul 5×T4 DNA 连接酶缓冲液(两管)
3 ul 2 ng/ul 连接子 1A,B (已复性的;管 1)
3 ul 2 ng/ul 连接子 2A,B (已复性的;管 2)
17. 50°C 加热管子 2 min 后置于室温 5~10 min。每管中加入 1 ul 5 U/ul 高浓度 T4 DNA 连接酶,16°C 温育 2 h。间歇混匀。
18. 连接后,置于磁座上约 30 s,然后每个样品用 500 ul 含 0.1 % SDS 和 2×乙酰化的 BSA 的 1×BW 缓冲液洗两次(第一次洗后合并管 1 和管 2,以减少后续步骤的损失)。
19. 用 500 ul 含 2×BSA 的 1×BW 缓冲液洗 4 次 ; 用 200 ul 含 2×BSA 的 1×NEB 缓冲液 4 洗两次(第一次用 NEB 缓冲液/BSA 洗后,转移到一个新的管里)。
20. 65°C 预热下面的混合液 2,重悬起磁珠:
170 ul LoTE 缓冲液
4 ul 100×BSA
20 ul 10×NEB 缓冲液 4
2 ul BsmIII
65℃ 温育 1 h,间歇混匀。
21. 温育后,最高速离心 2 min, 然后转移上清到一个新的 1.5 ml 的微量离心管。用 40 ul LoTE 缓冲液洗一次,最后终体积为 240 ml。
22. 用 240 ul PC8 抽提,用 4 ul SeeDNA 乙醇沉淀:
22.1 加入 4 ul SeeDNA [或 4 ul 3:1 (V/V) 的糖原和 SeeDNA 混合物]
22.2 加入 0.1 倍体积 3 mol/L 乙酸钠(24 ul), 混匀
22.3 加入 2 倍体积的 100% 乙醇(480 ul), 混匀
22.4 室温温育 2 min
22.5 最高速离心 5 min
22.6 70% 的乙醇洗两次,最后一次洗完后再离心一次,用吸头小心地移出并弃去残余液体,重悬于 10 ul LoTE 缓冲液。
23. 加入下面的混合液:
30. 5 ul ddH2O
5 ul 10×Klenow 缓冲液(或 Roche 缓冲液 H)
2.5 ul 10 mmol/L dNTP
1 ul 100×BSA
1 ul Klenow
37°C 温育 30 min 后,加入 190 ul LoTE 缓冲液(240 ul 终体积)。
24. 用等体积(240 ul) 的 PC8 抽提。转移 200 ul 到一个连接酶「+」的管里,余下的 40 ul 到连接酶「-」的管里。
25. 用 2 ul SeeDNA、0.1 倍体积乙酸钠和 2 倍体积的 100% 乙醇沉淀。70% 乙醇洗两次,最后一次洗完后再离心一次,用吸头小心移去残余液体,晾干 5~10 min。重 悬于 2 ul LoTE 缓冲液。
26. 准备 2× 连接酶「+」混合液:
2.5 ul 3 mmol/L Tris·Cl, pH 7.5
3.0 ul 5×T4 DNA 连接酶缓冲液
2.0 ul 5 U/ul 的高浓度 T4 DNA 连接酶
准备 2×连接酶「-」混合液:4.5 ul 3 mmol/L Tris ·Cl, pH 7.5 和 3.0 ul 5× T4 DNA 连接酶缓冲液。加入 2 ul 合适的混合液到+/- 连接酶样品里,在热循环仪上 16°C 过夜(8~12 h)。
27. 连接后,加入 98 ul LoTE 缓冲液,优化 PCR 条件,然后进行大规模的 PCR 扩增。
28. 准备大规模 PCR 的反应混合液(2~3 个 96 孔板,每孔 50 ul 反应液),每个反应的成分如下:
5 ul 10×SAGE PCR 扩增缓冲液
3 ul DMSO
4.0~10 ul 10 mmol/L dNTP
1 ul 350 ng/ul PCR 引物 1
1 ul 350 ng/ul PCR 引物 2
用 ddH2O 调整体积到 49 ul
0.7 ul 5 U/ul Platinum Taq DNA 聚合酶
每孔分装入 49 ul 反应混合液,然后加入 1 ul 适当稀释的模板。
29. 热循环仪运行如下程序:
1 轮:
2 min 94°C
26~32 轮:
30 s 94°C(变性)
1 min 55°C(复性)
1 min 70°C(延伸)
1 轮:
5 min 70°C(终产物延伸)
连接酶「-」的样品应当扩增 35 轮。
不要对 Platinum Taq DNA 聚合酶使用传统的热启动 PCR。
30. 把 PCR 反应物混合到一个 50 ml 的锥形管里,用 LoTE 缓冲液扩大体积到 11.5 ml, 然后用等体积的 PC8 抽提。