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植物万用RNA提取实验方案
在遗传学研究中,科研人员广泛地利用RNA来研究不同生物体的基因表达模式。通过了解生物体中RNA的种类和数量,可以知道哪些基因获得了表达,从而得到一些负责特定表型的基因的新见解。
许多的工具,例如新一代测序和定量PCR,都可用于研究基因表达。但这些工具依赖于从目的生物体中抽提到高质量的RNA,这可能是一项挑战性的任务。相比于基因组DNA,RNA更微弱,容易发生降解。此外,许多的植物组织中充满了阻碍分离足够数量和/或质量RNA的淀粉、纤维或抑制分次生化合物。
尽管已有大量的RNA抽提方案开发出来,但其中大部分都是植物特异性的,许多是针对特定的作物或是模式生物(如拟南芥),对于构成绝大多数植物多样性的非模式植物种类,这些方法的应用有点受限。
来自加州大学伯克利分校的研究人员开发出了一种适用于所有陆生植物(包括30万物种)的RNA提取新方案。这一实验方案可在12月的《Applications in Plant Sciences》上免费获取。
根据研究的资深作者、加州大学伯克利分校植物和微生物学系副教授Chelsea Specht所说,这一实验方案将大大推动非模式植物物种以RNA为基础的研究。
“采用这一实验方案,我们可以从跨越陆生植物多样性的植物所有类型的组织中,成功地提取出高产量和高质量的RNA,其中包括难以采用机械方法进行碾磨,富含淀粉或是充满次生化合物的组织。”
论文的主要作者Roxana Yockteng、Specht和同事们在多种陆生植物种类(包括1种苔藓植物、3种裸子植物和很多的被子植物)以及不同的组织类型(例如叶子、花和球果等)中测试了这一方案。他们能够从测试样品中始终如一地获得大量高质量的RNA。
Specht说,这一实验方案极其灵活可变;可以轻易地修改实验方案中的许多步骤,从而适应植物化学和结构的改变。
“无论你在哪个实验室或是正在研究哪种植物,你都可以微操控你的RNA提取方案,为自己做出一些小的改变。”
这一实验方案的最后还包括一个选择性的净化步骤,使得可以从有问题的样本(例如富含木质素或是次生代谢产物)中获得高质量的RNA,且不会造成RNA量的显著损失。这一步骤是对一种净化DNA的类似方法进行修改而成。
Specht说,新实验方案可广泛应用于植物遗传研究中。与RT-PCR、定量PCR或RNA测序(转录组分析)有关的基因表达研究均可以采用这一实验方案来提取必要的高质量RNA。此外,研究人员可以利用新一代测序生成的转录组,开发出用于系统发生和植物地理学研究的靶序列捕获标签。
Specht说,能够将这一实验方案应用于大量的植物和组织种类,还将有助于对各种谱系的转录组进行比较分析,使得研究人员能够对各种有趣的进化问题开展调查。此前这是一个挑战,因为现有的实验方案在跨越多种系统发生分歧物种中应用时,通常太具分类群特异性或组织特异性。
许多的工具,例如新一代测序和定量PCR,都可用于研究基因表达。但这些工具依赖于从目的生物体中抽提到高质量的RNA,这可能是一项挑战性的任务。相比于基因组DNA,RNA更微弱,容易发生降解。此外,许多的植物组织中充满了阻碍分离足够数量和/或质量RNA的淀粉、纤维或抑制分次生化合物。
尽管已有大量的RNA抽提方案开发出来,但其中大部分都是植物特异性的,许多是针对特定的作物或是模式生物(如拟南芥),对于构成绝大多数植物多样性的非模式植物种类,这些方法的应用有点受限。
来自加州大学伯克利分校的研究人员开发出了一种适用于所有陆生植物(包括30万物种)的RNA提取新方案。这一实验方案可在12月的《Applications in Plant Sciences》上免费获取。
根据研究的资深作者、加州大学伯克利分校植物和微生物学系副教授Chelsea Specht所说,这一实验方案将大大推动非模式植物物种以RNA为基础的研究。
“采用这一实验方案,我们可以从跨越陆生植物多样性的植物所有类型的组织中,成功地提取出高产量和高质量的RNA,其中包括难以采用机械方法进行碾磨,富含淀粉或是充满次生化合物的组织。”
论文的主要作者Roxana Yockteng、Specht和同事们在多种陆生植物种类(包括1种苔藓植物、3种裸子植物和很多的被子植物)以及不同的组织类型(例如叶子、花和球果等)中测试了这一方案。他们能够从测试样品中始终如一地获得大量高质量的RNA。
Specht说,这一实验方案极其灵活可变;可以轻易地修改实验方案中的许多步骤,从而适应植物化学和结构的改变。
“无论你在哪个实验室或是正在研究哪种植物,你都可以微操控你的RNA提取方案,为自己做出一些小的改变。”
这一实验方案的最后还包括一个选择性的净化步骤,使得可以从有问题的样本(例如富含木质素或是次生代谢产物)中获得高质量的RNA,且不会造成RNA量的显著损失。这一步骤是对一种净化DNA的类似方法进行修改而成。
Specht说,新实验方案可广泛应用于植物遗传研究中。与RT-PCR、定量PCR或RNA测序(转录组分析)有关的基因表达研究均可以采用这一实验方案来提取必要的高质量RNA。此外,研究人员可以利用新一代测序生成的转录组,开发出用于系统发生和植物地理学研究的靶序列捕获标签。
Specht说,能够将这一实验方案应用于大量的植物和组织种类,还将有助于对各种谱系的转录组进行比较分析,使得研究人员能够对各种有趣的进化问题开展调查。此前这是一个挑战,因为现有的实验方案在跨越多种系统发生分歧物种中应用时,通常太具分类群特异性或组织特异性。