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siRNA转染实验详解

siRNA转染实验介绍

RNA干扰(RNAi)现象是由与靶基因序列同源的双链 RNA 引发的,广泛存在于生物体内的序列特异性基因转录后的沉默过程。胞质中的核酸内切酶 Dicer 将 dsRNA 裂解成由 21-25 个核苷酸组成的 siRNA,随后 siRNA 与体内蛋白结合形成 RNA 诱导的沉默复合物RISC,RISC与外源性基因表达的mRNA的同源区进行特异性结合,在结合部位切割 mRNA,被切割后的断裂mRNA随即降解,从而阻断相应基因表达的转录后基因沉默机制。

用RNAi特异性地抑制如艾滋病病毒基因、肝炎病毒基因、癌基因等相关基因的过度表达,使这类基因保持在静默或休眠状态,这种技术已经成为研究基因功能的重要工具,并将在病毒病、遗传性疾病和肿瘤病的治疗方面发挥重要作用。


01

siRNA储存

常规化学合成siRNA为21~23nt的双链小分子RNA,为冻干粉形式的即用型试剂 ,在常温不溶解的情况下可以保存至少1个月时间,放置于-20℃~-80℃保存,冻干粉可以稳定保存一年。


siRNA溶解

02

1、将装有siRNA的离心管短暂离心(2000转速即可),确保siRNA位于离心管底部。
2、根据下表推荐的DEPC-DW(or RNase-free water) 使用量对siRNA进行溶解,DEPC水随siRNA免费提供。

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3、 使用移液器上下吹打 3-5 次 (或短暂的涡旋震荡)。

4、 短暂低速离心,使液体聚集于离心管的底部。
5、 根据实际使用需求将siRNA分成小份并贮存于-20℃ (可保存一年)。为了保证最佳使用效果,反复冻融次数不要超过五次。


注:推荐使用长时间贮存(2个月以上)使用100pmole/μl浓度,且冻存于–70°C。


03

siRNA转染优化

哺乳动物细胞的转染效率取决于转染细胞类型和使用的转染试剂。


转染试剂

建议在实验操作前,与转染试剂提供厂家确认细胞类型是否符合转染试剂使用范围,有无相关文献。


siRNA浓度

可选用1-100nM的浓度。建议使用梯度浓度找到适合您细胞系的转染效率高、细胞毒性小和基因沉默效果佳的转染条件。不同的细胞系和目的基因,需要使用的浓度可能不一样。


转染前细胞的融合率

一般建议转染前细胞融合率在30~60%。


监测转染效率
建议有荧光显微镜的实验室,在实验时设置荧光标记siRNA阴性对照组监测转染效率。


注:建议每次siRNA实验设置siRNA阳性和阴性对照组,以确保实验的可控制性,便于分析问题

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注:不同培养板加入的siRNA量及优化范围


siRNA转染步骤—贴壁细胞

04

示例:使用Lipofectamine RNAiMAX和HeLa cell 用于siRNA的在6孔板上进行的转染实验。

注:请实验前确认实验使用的细胞系是否适合转染试剂。


1、转染前一天,在6孔板中每个孔内播种 3.0 x 10^5 HeLa cells,每孔放2.5mL不含抗生素的生长培养基。这样在转染时会有50-60%的融合率。
2、 从细胞中去除生长培养基。
3、 加入1.5 mL新鲜的不含血清的生长培养基。
4、对于每个转染的孔,按照如下方法准备siRNA 和 Lipofectamine RNAiMAX 混合物。
4-1、在250μl的无血清生长培养基中加入100pmole siRNA,柔和混匀。

4-2、Lipofectamine RNAiMAX使用前要先混匀,然后在250μl生长培养基中加入5μl的Lipofectamine RNAiMAX进行稀释,室温下温育5分钟。
4-3、混合稀释好的siRNA和Lipofectamine RNAiMAX,室温下温育20分钟。
5、 加入混合物到含有HeLa cells的6孔板中,每孔终体积为2ML,并轻晃混匀。
6、 在37℃的二氧化碳培养箱中培养细胞 5-6小时。
7、 更换含有血清的培养基并培养细胞 24-48小时,直到进行基因敲除实验。


05

siRNA转染步骤—悬浮细胞

6孔板实验为例:
1、转染的当天,收集细胞离心,用含FBS的培养基重悬。
2、 在250μl的无血清生长培养基中加入100 pmole siRNA,柔和混匀。
3、 Lipofectamine RNAiMAX使用前要先混匀,然后在250 μl生长培养基中加入5μl的Lipofectamine RNAiMAX进行稀释,室温下温育5分钟。
4、混合稀释好的siRNA和Lipofectamine RNAiMAX,室温下温育20分钟。
5、加入1.5 mL细胞悬浮液,每孔终体积为2ML,并轻晃混匀。根据细胞数量决定于细胞类型和转染后分析测试的时间。
6、 细胞在CO2培养箱中37℃温育24-48小时后,进行转染后的其它检测步骤。如果细胞株比较敏感,孵育5-6 小时后,除去复合物,更换培养基。


siRNA沉默效果分析

06

siRNA 转染细胞后,siRNA 在细胞内一系列酶的作用下形成RNA诱导的沉默复合物(RNA-induced silencing complex,RISC),识别并切割靶基因mRNA,诱发宿主细胞针对这些mRNA的降解反应, 从而抑制了细胞内目的基因蛋白的表达,一般可从两个方面进行检测。


mRNA 水平 - QPCR检测:

siRNA的作用机理在于其引起靶基因mRNA的降解,因此mRNA的降解水平是siRNA 沉默效率的直接证明。一般在siRNA转染后24小时后即可检测到靶mRNA水平的降低,可采用细胞总RNA提取,全长cDNA合成,荧光定量实验即可检测到mRNA 的敲除效率。


蛋白水平 - WB检测:

siRNA引起靶基因mRNA的降解,从而影响了靶蛋白的表达。但蛋白水平检测时间受细胞内目的蛋白表达量、稳定性、半衰期、甚至其他调控等因素的影响,蛋白质水平下降的幅度与mRNA水平下降不一定成线性正比关系。一般在转染后48后开始WB检测,72,96 小时,甚至更长时间之后多点采样。


本文转自:Cellmax胎牛血清


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