miRNA定量檢測在優(yōu)化條件下將陽離子脂質(zhì)體試劑加入水中時,其可以形成微小的(平均大小約100-400nm)單層脂質(zhì)體。這些脂質(zhì)體帶正電,可以靠靜電作用結(jié)合到DNA的磷酸骨架上以及帶負電的細胞膜表面。因此miRNA定量檢測使用陽離子脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染的原理與以前利用中性脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染的原理不同。使用陽離子脂質(zhì)體試劑,DNA并沒有預(yù)先包埋在脂質(zhì)體中,而是帶負電的DNA自動結(jié)合到帶正電的脂質(zhì)體上,形成DNA-陽離子脂質(zhì)體復(fù)合物。據(jù)稱,miRNA定量檢測一個約5kb的質(zhì)粒會結(jié)合2-4個脂質(zhì)體。被俘獲的DNA就會被導(dǎo)入培養(yǎng)的細胞?,F(xiàn)存對DNA轉(zhuǎn)導(dǎo)原理的證據(jù)來源于內(nèi)吞體和溶酶體。
對于miRNA定量檢測,可以采用 RT-PCR,實時定量PCR,和Northern Blot等方法進行檢測,通過信號強弱判斷目的基因的沉默效果。值得注意的是在進行實時定量PCR時,cDNA合成要用oligo(dT)【oligo(dT),一種引物,cDNA合成zui常用的引物是與真核細胞miRNA定量檢測分子3'端poly(A)結(jié)合的12-18核苷酸長的oligo(dT)】,而不是隨機引物,且預(yù)擴增片段位于靶miRNA定量檢測序列中siRNA位點的上游,由于功能的執(zhí)行者是蛋白,因此還需要對蛋白水平進行檢測,可通過Western Blot、熒光免疫檢驗法、流式細胞分析術(shù)、ELISA和表型分析等方法來檢測干擾效果。然而miRNA定量檢測zui大以及zui終的效果是細胞的代謝過程、生理生化系數(shù)等表型參數(shù)發(fā)生明顯的變化。
miRNA定量檢測一般在轉(zhuǎn)染后24小時內(nèi)發(fā)生,其引發(fā)基因沉默的程度和持續(xù)時間依賴于靶蛋白質(zhì)的降解率(turnover rate of the protein) 以及siRNA在細胞內(nèi)的壽命以及其逐漸被稀釋的程度。由于miRNA定量檢測是進入細胞后才能對蛋白的表達進行抑制,因此如何地將定量檢測轉(zhuǎn)入細胞也是成功抑制基因表達的關(guān)鍵步驟。例如,一個siRNA分子對某特定基因的抑制效率為90%,而轉(zhuǎn)染效率為10%,那么zui后抑制蛋白表達zui后的效率只有9%,可見如何提高miRNA定量檢測的轉(zhuǎn)染效率非常重要。
1、對每個基因設(shè)計并檢測兩到四個siRNA序列:為了找到潛在靶位點,掃描靶基因中的AA序列。記錄每個AA 3’端19個核苷酸作為潛在siRNA靶位點。潛在靶位點需通過GENBANK數(shù)據(jù)庫的BLAST分析,去除那些與其它基因明顯同源的靶位點。如果可能,siRNA應(yīng)根據(jù)miRNA定量檢測低二級結(jié)構(gòu)的區(qū)域設(shè)計。
2、選擇低GC含量的siRNA:GC含量在40~55%的siRNA比GC含量在55%以上的siRNA活性高。
3、miRNA定量檢測純化體外轉(zhuǎn)錄siRNA,在轉(zhuǎn)染前要確認siRNA的大小和純度:為得到高純度的siRNA,推薦用玻璃纖維結(jié)合,洗脫(Ambion siRNA體外合成試劑盒中已包括純化柱保證siRNA純度)或通過15-20%丙烯酰胺膠除去反應(yīng)中多余的核苷酸,小的寡核苷酸,蛋白和鹽離子。注意:化學(xué)合成的miRNA定量檢測通常需要跑膠電泳純化【即聚丙烯酰胺凝膠電泳法(PAGE)膠純化】。
通過體外轉(zhuǎn)錄的方法可以合成miRNA,這樣的成本相對化學(xué)合成法而言比較低,是一種性價比高的篩選miRNA定量檢測的好方法。更重要的是采用這種方法能夠比化學(xué)合成法更快的得到miRNA。以Silencer siRNA Construction Kit為例,一旦得到DNA Oligo模版(這個還是需要DNA合成的,不過DNA合成的成本就比較低了),只要24小時就可以,不需要等很久。這個方法的不足之處是實驗的規(guī)模受到限制,雖然一次體外轉(zhuǎn)錄合成能提供足夠做數(shù)百次轉(zhuǎn)染的miRNA定量檢測,但是反應(yīng)規(guī)模和量始終有一定的限制。而且和化學(xué)合成相比,還是需要占用研究人員相當?shù)臅r間。畢竟,化學(xué)合成只需要定購就可以了。值得一提的是miRNA定量檢測通過體外轉(zhuǎn)錄得到的miRNA只要較低的濃度就可以達到化學(xué)合成較高濃度得到的效果。