肝脏组织RNA提取,gDNA残留怎么破?
肝脏组织 磁珠法RNA 提取,破除gDNA残留魔咒
gDNA 富集、糖原拉低 A230、血红素干扰定量——三个坑对应三种解法
磁珠法
gDNA 去除
肝脏是公认最难提取高质量 RNA 的动物组织之一:基因组 DNA(gDNA)本底含量高、糖原丰富、且含大量血红素,三者分别导致 qPCR 无模板对照起峰、A260/A230 偏低和紫外定量偏差。可行的处理路径是控制组织用量在 10~25 mg、采用内置 DNase I 的磁珠法体系消化残留 DNA,并增加洗涤步骤去除糖原。本文以 YALEPIC® 磁珠法动物细胞/组织总 RNA 提取试剂盒(货号 YMR91001)为例说明操作要点。
核心参数速览
| 推荐组织用量 | 10~25 mg |
| 提取时间 | 40 分钟内完成批量提取 |
| 纯度指标 | OD260/280 稳定在 1.9~2.1 |
| gDNA 去除方式 | 内置 DNase I,柱上或管式消化 |
| DNase I 消化条件 | 室温约 15 分钟 |
| 测序级要求 | A260/A230 ≥ 2.0,RIN ≥ 8 |
| 自动化 | 提供 32T / 48T / 96T 预装板规格 |
| 保存条件 | 除 DNase I 外全组分 10~30℃ 室温,有效期 18 个月 |
01 肝脏难提,难在三个地方
肝脏 RNA 提取的三个障碍分别是:gDNA 本底高导致无模板阴性对照出现扩增信号、糖原残留把 A260/A230 拉到 2.0 以下、以及血红素带来的紫外定量偏差。前两个可以通过 DNase I 消化与增加洗涤解决,第三个需要换用荧光法定量。
障碍一:gDNA 本底高
肝脏细胞核密度大,单位质量组织的 DNA 含量显著高于肌肉等组织。常规洗涤难以彻底清除,残留 gDNA 会在 qPCR 中以非特异扩增形式放大,使无模板对照出现信号,导致整批定量数据不可用。
障碍二:糖原残留拉低 A260/A230
肝脏是糖原储存的主要器官,糖原与 RNA 在某些纯化条件下会共沉淀,而糖原在 230 nm 附近有吸收,直接表现为 A260/A230 明显低于 2.0,影响测序建库的投入量计算。
障碍三:血红素干扰紫外定量
肝脏含血量高,残留血红素会在紫外区产生吸收,使 Nanodrop 读数偏高。若下游对投入量敏感(如 RNA-seq 建库),建议改用 Qubit 等荧光法定量。
02 组织用量:为什么肝脏要少取
肝脏样本推荐用量为 10~25 mg,不宜过量:用量过大会同时抬高 gDNA 本底并造成磁珠结合饱和,反而降低 RNA 纯度和得率。这一点与脾脏、肾脏等 DNA 富集组织同理,都属于”少取比多取好”的类型。
取样与保存要点
1. 动物处死后尽快取肝,按 10~25 mg 分块,避免反复切取造成室温暴露。
2. 立即投入液氮速冻,或直接置入裂解液中匀浆,抑制内源性 RNase。
3. 液氮研磨至粉末状,确保无明显组织块后再进入结合步骤。
4. 分装后于 -80℃ 保存,避免反复冻融破坏完整性。
03 gDNA 怎么去:DNase I 消化与引物策略
肝脏样本的 gDNA 去除应做两层:实验层面用内置 DNase I 在磁珠上消化约 15 分钟并彻底洗涤,设计层面用跨内含子引物并设无反转录酶(No-RT)对照来监控残留。只做其中一层,低丰度基因的定量仍可能失真。
| 手段 | 作用阶段 | 解决什么 |
|---|---|---|
| DNase I 消化 | 提取过程中 | 直接降解残留 gDNA |
| 消化后充分洗涤 | 提取过程中 | 去除 DNase I 及其产物,避免抑制反转录 |
| 跨内含子引物 | 引物设计 | 使 gDNA 模板无法有效扩增 |
| No-RT 对照 | 反转录环节 | 监控 DNA 残留水平 |
04 纯度评估:肝样本的三个比值怎么看
肝脏 RNA 的合格线是 OD260/280 在 1.9~2.1、A260/A230 ≥2.0;若 A260/A230 偏低,优先怀疑糖原与胍盐残留,可通过增加洗涤次数和确保磁珠充分干燥改善。测序场景还需 RIN ≥8 与电泳 28S/18S 双条带清晰。
| 现象 | 常见原因 | 处理建议 |
|---|---|---|
| A260/A280 < 1.8 | 蛋白、糖原或酚残留 | 确保裂解完全后再结合;增加洗涤;磁分离时避免吸入沉淀层 |
| A260/A280 > 2.1 | RNA 降解或盐离子残留 | 排查降解原因;洗涤后充分干燥磁珠 |
| A260/A230 < 2.0 | 糖原、胍盐或乙醇残留 | 增加洗涤;吸净残留洗涤液并充分干燥 |
| 浓度读数偏高 | 血红素等色素残留 | 改用荧光法定量 |
05 下游应用与质量控制
肝脏 RNA 最常见的下游是荧光定量 PCR 与转录组测序:前者最怕 gDNA 残留,后者额外要求 A260/A230 ≥2.0、RIN ≥8,且建库通常需 100 ng~1 μg 总 RNA。无论哪条路线,RNA 完整性都是前置条件。
洗脱回收
洗脱液加入后室温孵育 2~5 分钟,必要时 55~65℃ 加热 2~3 分钟;浓度偏低时可进行二次洗脱提高回收率。
产物保存
洗脱产物分装后于 -80℃ 保存,短期使用可 -20℃ 存放;务必避免反复冻融。
批量处理
多样本场景可用 32T / 48T / 96T 预装板配合自动化核酸提取仪,减少人工操作带来的批间差异。
常见问题
Q1:qPCR 的无模板阴性对照出现扩增信号,一定是 gDNA 残留吗?
A:gDNA 残留是最常见原因,但也可能来自试剂或环境中的核酸污染。排查顺序建议为:先确认是否做了 DNase I 消化且消化时间充分;再设置 No-RT 对照判断残留量;最后检查引物是否跨内含子、以及操作环境是否洁净。
Q2:肝脏 RNA 的 A260/A230 一直上不去,怎么办?
A:优先考虑糖原与胍盐残留。建议额外增加一次洗涤步骤,洗涤后短暂离心并吸净残留液体,让磁珠充分干燥后再洗脱,避免乙醇残留影响读数。
Q3:肝脏应该取多少量?取多了会怎样?
A:推荐 10~25 mg。取量过多会抬高 gDNA 本底并可能使磁珠结合饱和,表现为纯度下降、得率不增反降;取量过少则 RNA 总量不足,影响下游建库。
Q4:DNase I 消化后需要额外处理吗?
A:需要。消化后必须按说明书彻底洗涤,去除 DNase I 及其反应产物;残留的 DNase I 可能抑制后续反转录酶活性。DNase I 组分需 -20℃ 避光保存,溶解后建议分装以避免反复冻融。
Q5:磁珠法相比传统的酚/氯仿法,对肝脏样本有什么优势?
A:磁珠法全程不使用苯酚、氯仿等有毒试剂,无有机溶剂残留风险;采用磁分离代替多步离心与相分离,操作简化且可适配自动化提取仪实现高通量;同时内置 DNase I 消化步骤,对肝脏这类 gDNA 富集组织更友好。
关于雅礼生物
| 品牌 | YALEPIC®(雅礼生物) |
| 企业资质 | 国家高新技术企业 |
| 本文涉及产品 | YALEPIC® 磁珠法动物细胞/组织总 RNA 提取试剂盒(YMR91001) |
| 技术路线 | 超顺磁性纳米磁珠,内置 DNase I |
| 官网 | www.yalibiotech.com |
本文由雅礼生物技术团队供稿,内容仅供生命科学研究方向的实验人员参考。文中参数为产品说明书通用表述,具体性能请以当批次产品随附 COA 或第三方检测报告为准;实验操作请严格遵循产品说明书。产品仅供科学研究使用,不用于临床诊断。