Summary

चूहा अग्नाशय के ऊतकों की तेजी से और लागत प्रभावी आरएनए निष्कर्षण

Published: September 19, 2020
doi:

Summary

अलग आरएनए की शुद्धता और अखंडता आरएनए निर्भर परख में एक महत्वपूर्ण कदम है । यहां, हम अक्षतिग्रस्त अग्नाशय के ऊतकों की एक छोटी मात्रा से आरएनए निकालने के लिए एक व्यावहारिक, तेजी से और सस्ती विधि पेश करते हैं।

Abstract

निष्कर्षण विधि के बावजूद, ऊतकों और सेल लाइनों का अनुकूलित आरएनए निष्कर्षण चार चरणों में किया जाता है: 1) समरूपता, 2) आरएनए से प्रोटीन का प्रभावी विकृति, 3) राइबोन्यूलाइज निष्क्रियता, और 4) डीएनए, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट से संदूषण को हटाना। हालांकि, जब ऊतक में आरएनएएस के उच्च स्तर होते हैं तो आरएनए की अखंडता को बनाए रखना बहुत श्रमसाध्य होता है। सहज ऑटोलिसिस इसे नुकसान पहुंचाए बिना अग्नाशय के ऊतकों से आरएनए निकालने के लिए बहुत मुश्किल बना देता है। इस प्रकार, निष्कर्षण प्रक्रिया के दौरान अग्नाशय के ऊतकों की अखंडता को बनाए रखने के लिए एक व्यावहारिक आरएनए निष्कर्षण विधि की आवश्यकता होती है। मौजूदा प्रोटोकॉल का एक प्रयोगात्मक और तुलनात्मक अध्ययन 2 मिनट से भी कम समय में चूहा अग्नाशय के ऊतकों के 20-30 मिलीग्राम प्राप्त करने और आरएनए निकालने के द्वारा किया गया था । परिणामों का आकलन इलेक्ट्रोफोरेसिस द्वारा किया गया । परिणामों के सामान्यीकरण के लिए तीन बार प्रयोग किए गए । आरएनए स्थिरीकरण रिएजेंट में अग्नाशय के ऊतकों को विसर्जित करना -80 डिग्री सेल्सियस पर 24 एच के लिए उच्च अखंडता आरएनए, जब आरएनए निष्कर्षण अभिवाक्त्रक को रिएजेंट के रूप में इस्तेमाल किया गया था। प्राप्त परिणाम स्पिन कॉलम बाइंडिंग के साथ वाणिज्यिक किट से प्राप्त परिणामों के बराबर थे।

Introduction

संरचनात्मक जीन डेटा जीन अभिव्यक्ति के माध्यम से एक कार्यात्मक उत्पाद के लिए लिखित किया जा सकता है । आरएनए विश्लेषण का उपयोग विभिन्न परिस्थितियों में जीन अभिव्यक्ति में मतभेदों को खोजने के लिए किया जाता है। न्यूक्लियिक एसिड निकालने के लिए कई तरीके हैं: ग्वानिउद्दीनियम थिओसाइनेट, फिनोल-क्लोरोफॉर्म, सेल्यूलोज आधारित क्रोमेटोग्राफी के माध्यम से निष्कर्षण, सिलिका मैट्रिस द्वारा निष्कर्षण, और एनियन-एक्सचेंज1,,2।

जीन अभिव्यक्ति का उचित पता लगाना ऊतकों से अलग आरएनए की अखंडता से प्रभावित होता है; इसलिए, आगे के परीक्षणों से पहले ऊतकों से अलग आरएनए की अखंडता का मूल्यांकन करना महत्वपूर्ण है क्योंकि कम गुणवत्ता वाले आरएनए पर पूरक आणविक परीक्षण नैदानिक आवेदन परिणामों को ख़तरे में डालना हो सकता है। इस प्रकार, विभिन्न नैदानिक अनुप्रयोगों के साथ आणविक जैविक परीक्षणों के लिए उच्च अखंडता आरएनए की आवश्यकता होती है: मात्रात्मक आरटी-पीसीआर, माइक्रो-सरणी, राइबोन्यूलेज प्रोटेक्शन परख, उत्तरी दाग विश्लेषण, आरएनए मैपिंग, और सीडीएनए लाइब्रेरी निर्माण3,,4।

आरएनए एक लंबे समय के लिए रखा जा रहा है के बाद बल्कि अस्थिर हो जाता है । 10 केबी से अधिक लंबे एमआरएनए के टुकड़े विशेष रूप से5,6के क्षरण के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं । इस प्रकार, शोधकर्ताओं को विभिन्न कारकों पर विचार करना चाहिए जो शुद्ध आरएनए की अखंडता को प्रभावित करते हैं। आरएनए की शुद्धता को आरएनएस, प्रोटीन, जीनोमिक डीएनए और एंजाइमेटिक अवरोधक संदूषण के खिलाफ संरक्षित किया जाना चाहिए। इसके अलावा, यूवी (260/280) के लिए आरएनए का सबसे अच्छा और स्वीकार्य अवशोषण अनुपात इलेक्ट्रोफोरेसिस पर न्यूनतम विखंडन के साथ 1.8-2.0 की सीमा के भीतर होना चाहिए । हाल ही में विकसित प्रयोगशाला तकनीकों ने वैज्ञानिकों को आणविक विश्लेषण नमूने की अखंडता का मूल्यांकन करने में सक्षम बनाया है , जो व्यावहारिक रूप से7,8

राइबोन्यूक्लिस (आरएनएस) की उच्च मात्रा के कारण अन्य प्रकार के ऊतकों की तुलना में अग्नाशय के ऊतकों से अक्षतिग्रस्त आरएनए निकालना बहुत अधिक कठिन है। हालांकि, मौजूदा निष्कर्षण विधियों, अर्थात् पेट की गुहा से अग्नाशय के ऊतकों का तेजी से इंजेक्शन और कम तापमान पर समरूपता आरनासेस को बाधित करने के लिए, अप्रभावी,,7,8,9,10, 11,,,,,12,1113, 14साबित हुए हैं।,14

वर्तमान तुलनात्मक प्रयोगात्मक अध्ययन का उद्देश्य सबसे कुशल तरीकों को निर्धारित करने के लिए मौजूदा तरीकों को संशोधित करना और तुलना करना है। इस उद्देश्य के लिए, आरएनए निष्कर्षण के विभिन्न प्रोटोकॉलों को संशोधित किया गया था और इसकी तुलना की गई थी। यह विशेष रूप से अग्नाशय के ऊतकों की एक ंयूनतम राशि की आवश्यकता होती है कम से कम महंगी विधि का निर्धारण करने के उद्देश्य से किया गया था।

Protocol

इस अध्ययन के लिए नैतिक अनुमोदन शिराज आयुर्विज्ञान विश्वविद्यालय (अनुमोदन संख्या: 93-01-01-7178\03-07-2014) से प्राप्त किया गया था । नोट: 250 ग्राम वजनी नर स्प्राग-डावले चूहों का उपयोग करें। -80 डिग्री से?…

Representative Results

आरएनए स्टेबिलाइजेशन रिएजेंट के बिना एक नियमित और संशोधित सर्जिकल प्रोटोकॉल के अनुसार आरएनए निष्कर्षण रिएजेंट में आरएनए की अखंडता का मूल्यांकनएक नियमित शल्य चिकित्सा प्रोटोकॉल से आरएनए निष…

Discussion

आणविक जीव विज्ञान में उच्च गुणवत्ता वाले आरएनए प्राप्त करना महत्वपूर्ण है। कोशिकाओं और ऊतकों में राइबोन्यूक्लिज एंजाइमों की उपस्थिति जल्दी से आरएनए को नीचा दिखाती है और निष्कर्षण जटिल बनाती है। RNases ?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

वर्तमान अध्ययन को शिराज आयुर्विज्ञान विश्वविद्यालय (अनुदान संख्या 93-01-01-7178\03-07-2014) द्वारा आर्थिक रूप से समर्थन दिया गया था । हम वीडियो के संपादन के लिए ई-लर्निंग इन मेडिकल साइंसेज, वर्चुअल स्कूल और सेंटर ऑफ एक्सीलेंस इन ई-लर्निंग, शिराज यूनिवर्सिटी ऑफ मेडिकल साइंसेज में श्री जोमोरोडियन और श्री रोस्टामी को धन्यवाद देते हैं ।

Materials

Agarose Merck 116801 Germany
Atoclave Teb Zaim Iran
Centrifuge Sigma Germany
Chloroform Merck 107024 Germany
Diethylpyrocarbonate (DEPC)-treated water Sigma Germany
EDTA sigma 60-00-4 Germany
Electrophoresis tank Payapajoohesh Iran
Eppendorf microTube Extragene Taiwan
EtBr sigma E 8751 Germany
Ethanol Merck 81870 Germany
Falcon Tube Extragene Taiwan
Formaldehyde Merck 344198 Germany
Formamide Merck 344206 Germany
Homogenizer-sunicator Microson XL 2000 USA
Isopropanol sigma 19516 Germany
Ketamine hydrochloride sigma 1867-66-9 Germany
Laminar Flow Hood Jal Tajhiz Iran
Mgnetic stirrer Labrotechnik USA
Microcentrifuge Eppendorf Germany
Micropipette Tips Extragene Taiwan
MOPS sigma 85022106 Germany
Na AC Merck 567422 Germany
NaOH Merck 109137 Germany
Oven Teb Zaim Iran
PH meter Knick Germany
RNA Later/RNA stabilization reagent Qiagen 76104 USA
Surgical instrument Agn Thos German made
Syringes AvaPezeshk Iran
TriPure reagent/RNA extraction reagent Roche 11667157001 USA
Vortex Labinco Netherland
Water bath Memmert Germany
zylazine sigma 7361-61-7 Germany

Riferimenti

  1. McCarthy, B., Hoyer, B. Identity of DNA and diversity of messenger RNA molecules in normal mouse tissues. Proceedings of the National Academy of Sciences. 52 (4), 915-922 (1964).
  2. Tan, S. C., Yiap, B. C. DNA, RNA, and protein extraction: the past and the present. BioMed Research International. 2009, (2009).
  3. Peirson, S. N., Butler, J. N. RNA extraction from mammalian tissues. Circadian Rhythms: Methods and Protocols. , 315-327 (2007).
  4. Skidmore, A. F., Beebee, T. J. Characterization and use of the potent ribonuclease inhibitor aurintricarboxylic acid for the isolation of RNA from animal tissues. Biochemical Journal. 263 (1), 73-80 (1989).
  5. Mukhopadhyay, T., Roth, J. A. Isolation of total RNA from tissues or cell lines: visualization in gel. RNA Isolation and Characterization Protocols. , 55-59 (1998).
  6. Raeymaekers, L. Quantitative PCR: theoretical considerations with practical implications. Analytical Biochemistry. 214 (2), 582-585 (1993).
  7. Sparmann, G., Jäschke, A., Loehr, M., Liebe, S., Emmrich, J. Tissue homogenization as a key step in extracting RNA from human and rat pancreatic tissue. Biotechniques. 22 (3), 408 (1997).
  8. Kiba, T., et al. High-quality RNA extraction from rat pancreas for microarray analysis. Pancreas. 35 (1), 98-100 (2007).
  9. Gill, S. S., Aubin, R. A., Bura, C. A., Curran, I. H., Matula, T. I. Ensuring recovery of intact RNA from rat pancreas. Molecular Biotechnology. 6 (3), 359-362 (1996).
  10. Hernandez, G. E., Mondala, T. S., Head, S. R. Assessing a novel room temperature RNA storage medium for compatibility in microarray gene expression analysis. Biotechniques. 47 (2), 667 (2009).
  11. Mullin, A. E., Soukatcheva, G., Verchere, C. B., Chantler, J. K. Application of in situ ductal perfusion to facilitate isolation of high-quality RNA from mouse pancreas. Biotechniques. 40 (5), 617 (2006).
  12. Li, D., et al. A modified method using TRIzol reagent and liquid nitrogen produces high-quality RNA from rat pancreas. Applied Biochemistry and Biotechnology. 158 (2), 253-261 (2009).
  13. Griffin, M., Abu-El-Haija, M., Abu-El-Haija, M., Rokhlina, T., Uc, A. A simplified and versatile method for obtaining high quality rna from pancreas. Biotechniques. 52 (5), 332 (2012).
  14. Jun, E., et al. Method optimization for extracting high-quality RNA from the human pancreas tissue. Translation Oncology. 11 (3), 800-807 (2018).
  15. Green, M. R., Sambrook, J. J. How to win the battle with RNase. Cold Spring Harbor Protocols. (2), 101857 (2019).
  16. Li, D. -. S., Yuan, Y. -. H., Tu, H. -. J., Dai, L. -. j. A protocol for islet isolation from mouse pancreas. Nature Protocols. 4 (11), 1649 (2009).
  17. Armstrong, J. A., Schulz, J. R. J. Agarose gel electrophoresis. Current Protocol: Essential Laboratory Techniques. (1), 1-20 (2008).
  18. Aranda, P. S., LaJoie, D. M., Jorcyk, C. Bleach gel: a simple agarose gel for analyzing RNA quality. Electrophoresis. 33 (2), 366-369 (2012).
  19. Sambrook, J., Fritsch, E. F., Maniatis, T. Molecular cloning: a laboratory manual. Cold spring harbor laboratory press. , (1989).
  20. Potenza, N., et al. Hybridase activity of human ribonuclease-1 revealed by a real-time fluorometric assay. Nucleic Acids Research. 34 (10), 2906-2913 (2006).
  21. Jackson, D., Lewis, F., Taylor, G., Boylston, A., Quirke, P. Tissue extraction of DNA and RNA and analysis by the polymerase chain reaction. Journal of Clinical Pathology. 43 (6), 499-504 (1990).
  22. Quesada, I., Tudurí, E., Ripoll, C., Nadal, &. #. 1. 9. 3. ;. Physiology of the pancreatic α-cell and glucagon secretion: role in glucose homeostasis and diabetes. Journal of Endocrinology. 199 (1), 5-19 (2008).
  23. Quertinmont, E., Nicaise, C., Gustot, T., Deviere, J. Tissue Homogenization with the MagNA Lyser Instrument for Total RNA Extraction Using the TriPure Reagent. Liver (mg). 100 (100), 100 (2004).
  24. Dastgheib, S., Irajie, C., Assaei, R., Koohpeima, F., Mokarram, P. Optimization of RNA extraction from rat pancreatic tissue. Iranian Journal of Medical Sciences. 39 (3), 282 (2014).

Play Video

Citazione di questo articolo
Dastghaib, S., Shahsavar, Z., Karimian, Z., Mokarram, P. Rapid and Cost-Effective RNA Extraction of Rat Pancreatic Tissue. J. Vis. Exp. (163), e61255, doi:10.3791/61255 (2020).

View Video