RNA纯化与分析:样品制备、萃取、色谱——RNA Purification and Analysis: Sample Preparation, Extraction, Chromatography

 

 者:Douglas T. Gjerde, Lee Hoang, David Hornby

出版社:Wiley-VCH

ISBN978-3-527-32116-2

索书号:Q522/G539/2009/Y

藏书地点:武大外教中心

 

核糖核酸(Ribonucleic Acid, RNA),存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体。RNA由核糖核苷酸经磷酸二酯键缩合而成长链状分子。一个核糖核苷酸分子由磷酸、核糖和碱基构成。RNA的碱基主要有4种,即A腺嘌呤、G鸟嘌呤、C胞嘧啶、U尿嘧啶,其中,U(尿嘧啶)取代了DNA中的T胸腺嘧啶而成为RNA的特征碱基。RNA是以DNA的一条链为模板,以碱基互补配对原则,转录而形成的一条单链,主要功能是实现遗传信息在蛋白质上的表达,是遗传信息向表型转化过程中的桥梁。在此过程中,转运RNA(transfer RNA, tRNA)是携带与三联体密码子对应的氨基酸残基与正在进行翻译的mRNA结合,而后核糖体RNA(ribosomal RNA, rRNA)将各个氨基酸残基通过肽键连接成肽链进而构成蛋白质分子。

常见的RNA主要包括:信使RNAmessage RNA, mRNA)、转运RNA(transfer RNA, tRNA)、核糖体RNA(ribosomal RNA, rRNA)。其中,mRNA功能是在蛋白分子合成过程中,作为信使分子,将基因组DNA的遗传信息(即碱基排列顺序)传递至核糖体,使核糖体能够以其碱基排列顺序掺入互补配对的tRNA分子,进而合成正确的肽链,实现遗传信息向蛋白质分子的转化。真核生物mRNA一般由5′端帽子结构、5′端不翻译区、翻译区(编码区)、3′端不翻译区和3′端聚腺苷酸尾巴构成。原核生物mRNA一般5′端有一段不翻译区,称前导区,3′端有一段不翻译区,中间是蛋白质的编码区,一般编码几种蛋白质。rRNA是核糖体的组成成分,与核糖体蛋白质结合在一起,形成核糖体,如果把rRNA从核糖体上除掉,核糖体结构会发生塌陷。核糖体中16srRNA3’端具有一段核苷酸序列与mRNA的前导序列互补,有助于mRNA与核糖体的结合,进而起始翻译。tRNA在蛋白质合成中作为氨基酸的载体,其能根据mRNA的遗传密码依次准确地把所携带的额氨基酸转运到核糖体中,形成多肽链。

除上述几种主要的RNA之外,RNA还有其他种类,包括:非均RNAhnRNA)、小核RNA(snRNA)、核仁小RNAsnoRNA)、小细胞质RNAmicroRNA、转移-信使RNAtmRNA)、端粒酶RNA、反义RNA等。在真核生物中,转录形成的前体RNA中含有大量非编码序列,大约只有25%序列经加工成为mRNA,最后翻译为蛋白质。因为这种未经加工的前体mRNA(pre-mRNA)在分子大小上差别很大,所以通常称为不均RNAhnRNA)。一部分hnRNA加工后形成mRNA转移至细胞质中,而大部分hnRNA在核内与各种特异的蛋白质形成复合体的形式存在。snRNA是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体的主要成分。snRNA一直存在于细胞核中,与40种左右的核内蛋白质共同组成RNA剪接体,在RNA转录后加工中起重要作用。scRNA主要位于细胞质内,种类较多,参与蛋白质的合成和运输。microRNAsmiRNAs)是在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA,其大小长约20~25个核苷酸。成熟的miRNAs是由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而产生的,随后组装进RNA诱导的沉默复合体,通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA。端粒酶RNA(Telomerase RNA ComponentTERC),是真核生物细胞中发现的一种非编码RNATERC是端粒酶的一部分,在端粒延伸过程中,TERC作为端粒继续延伸的模板,由端粒酶催化实现端粒的延长。反义RNA(antisenseRNAasRNA),是一类能够与mRNA互补配对的单链RNA分子。细胞中引入反义RNA,可与mRNA发生互补配对,抑制mRNA的翻译。另外,asRNA还可用于RNA干扰(RNA interference,RNAi)中起始双链RNA的生成。研究表明,反义RNA参与基因表达的调控。

RNA是生物体重要的遗传物质, RNA的提取是分子生物学的基础实验, 对于cDNA文库构建、荧光定量PCRRT-PCRNorthern杂交等下游分子生物学实验来说, 都需要质量好的, 完整性高的。文库构建、荧光定量PCRRT-PCRNorthern杂交等下游分子生物学实验来说, 都需要质量好的, 完整性高的RNA。常用的RNA分离方法有以下几种:①异硫氰酸法,其原理是:GIT与β-巯基乙醇共同作用抑制RNA酶活性,而GIT与十二烷基肌氨酸钠作用使蛋白质变性,释放RNA,此外,在酸性环境下DNA极少发生解离,同蛋白质一起变性,进而与RNA分离开来。此方法所提取的RNA纯度高且完整性好,适用于纯化mRNA,逆转录及构建cDNA文库等。②TRIzol法,此法可以直接从细胞或组织中提取总RNATRIzol试剂在破碎溶解细胞的同时还能保持RNA的完整性,再加入氯仿离心后,样品出现分层——水层核有机层,RNA存在于水层,通过异丙醇可沉淀下来。苯酚法,将样品置于含有十二烷基磺酸钠的缓冲液中,加入等体积的水饱和,剧烈振荡并离心,形成水相和有机相,即可分离RNA和蛋白质。④密度梯度离心法,利用/氯化铯将细胞抽提样品进行密度梯度离心,蛋白质在最上层,DNA在中间,RNA沉于底层,此方法可以制备较大量纯度的天然RNA。分离纯化后的RNA的检测、分析主要方法有:①利用分光光度计测定在260nm280nm下的OD值;②通过Northern-Blot杂交进行检测;RT-PCR检测。

RNA纯化与分析:样品制备、萃取、色谱》一书是于2009年由Wiley-VCH出版社所出版,作者是Douglas T. Gjerde, Lee Hoang, David Hornby

RNA纯化与分析:样品制备、萃取、色谱》一书主要阐述的是以下几方面的内容:RNA提取,分离和分析;生物学和化学的RNARNA分离:基质,功能组,机制和控制;RNA的提取和分析;RNA色谱;RNA色谱,分离和分析;RNA结构-功能探测等。《DNA加合物:形成、检测和诱变》旨在为涉足该领域的相关人员全面的讲解RNA纯化与分析的知识及相关的技术手段。

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1、本书系统全面的介绍了包括RNA分离、提取、纯化、分析,以及RNA结构与功能的相关知识,为涉足生物学及医学领域的相关人员提供了宝贵的参考资料,有助于大家全面、系统的了解相关技术。

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本书目录:

1RNA提取,分离和分析

2、生物学和化学的RNA

3RNA分离:基质,功能组,机制和控制

4RNA的提取和分析

5RNA色谱

6RNA色谱,分离和分析

7RNA结构-功能探测