磁性微球在核酸纯化上的应用
时间：2021-01-18
核酸是现代生物学、医学研究中的重要课题。核酸作为遗传信息的携带者，是基因表达的物质基础，除了在生物体正常的生长、发育、和繁殖等生命活动中具有十分重要的作用外，它与生命的异常情况，如肿瘤发生、放射损伤、遗传疾病等也有密切关系。因此核酸是现代生物学、医学研究中的重要课题。无论是进行核酸结构与功能的研究，还是进行基因工程、蛋白质工程，首先需要对核酸进行分离纯化。
超顺磁性微球是细胞分离、鉴定、基因分析、细菌和病毒等病原体诊断、核酸分离分析、蛋白质纯化的一个有效手段。通过寡聚核苷酸[Oligo(dT)]序列或链霉亲和素等将DNA和RNA连接到磁性微球的表面已开发了许多应用。
DNA/RNA结合蛋白分离
在基因表达中，蛋白质也是一个重要角色，然而与DNA/RNA特异性结合的蛋白质通常寿命都很短，且含量少，链霉亲和素修饰的磁珠可用来提取分离DNP/RNP。结合有生物素的DNA或RNA序列与链霉亲和素修饰的磁珠相互作用，蛋白质识别了这些序列，就可在几分钟内结合到固定化DNA/RNA上，这种方法已被用来分离转录因子，限制性内切酶，复制蛋白等。
mRNA分离
在基因表达的研究中，结合免疫磁性细胞分离和基于磁珠分离后进行逆转录(Reverse transcription)及聚合酶链反应（Polymerase chain reaction, RT-PCR）扩增，是一种强有力的手段。典型哺乳动物一个细胞中只有大约10 pg的RNA,而mRNA则仅占总RNA的1-5%。传统的mRNA分离技术需要总RNA纯化，即基于Oligo(dT)-纤维素亲和色谱柱的PolyA+RNA选择，此过程费时费力。因此，Oligo(dT)25磁性微球被用于从复杂溶菌液中提取mRNA。Poly(A)-tail是mRNA序列上普遍存在的一段碱基，因此磁珠表面只需要有Oligo(dT)25序列，就可以有效地与mRNA上的Poly(A)-tail杂交，这种杂交非常迅速，在1-2 min内就可完成，能有效地除去rRNA, tRNA以及其他RNA,且有70－100%的回收率。除去溶菌液的洗涤，整个提取只需耗时15 min，且只用一个管，也不必进行前面的纯化步骤。利用Oligo(dT)25磁性微球可在一小时内从单核细胞和T-淋巴细胞，B-淋巴细胞等中提取出mRNA，磁珠也可以经过改性后对血液、骨髓中的癌细胞进行检测或进行单核细胞（mononuclear cell）制备。此外，磁珠还可从动、植物组织中分离Mrna,比如，曾有人从血清、血浆、骨髓液中分理出聚腺苷酸（polyadenylated viral）RNA病毒，HIV-1RNA,从肝、脾、植入石蜡组织，以及果蝇中都提出了mRNA。
利用这些磁珠从动、植物细胞、组织等复杂样品中提取的mRNA，可用于构建cDNA文库。Oligo(dT)25磁珠消除了总RNA纯化，柱色谱处理，过滤，有机溶剂提取，醇沉淀等过程，酶的下游应用也不会因为磁珠的存在而受到抑制。Oligo(dT)25磁性微球最重要的特性还在于可定量提取mRNA,使得定量RT-PCR和环境监测成为可行。实现mRNA提取高通量也已成为可能，Fang和Otto等已报道了96孔板和384孔板磁分离，可同时进行96或384个样品的提取。
超顺磁性微球是细胞分离、鉴定、基因分析、细菌和病毒等病原体诊断、核酸分离分析、蛋白质纯化的一个有效手段。通过寡聚核苷酸[Oligo(dT)]序列或链霉亲和素等将DNA和RNA连接到磁性微球的表面已开发了许多应用。
DNA/RNA结合蛋白分离
在基因表达中，蛋白质也是一个重要角色，然而与DNA/RNA特异性结合的蛋白质通常寿命都很短，且含量少，链霉亲和素修饰的磁珠可用来提取分离DNP/RNP。结合有生物素的DNA或RNA序列与链霉亲和素修饰的磁珠相互作用，蛋白质识别了这些序列，就可在几分钟内结合到固定化DNA/RNA上，这种方法已被用来分离转录因子，限制性内切酶，复制蛋白等。
mRNA分离
在基因表达的研究中，结合免疫磁性细胞分离和基于磁珠分离后进行逆转录(Reverse transcription)及聚合酶链反应（Polymerase chain reaction, RT-PCR）扩增，是一种强有力的手段。典型哺乳动物一个细胞中只有大约10 pg的RNA,而mRNA则仅占总RNA的1-5%。传统的mRNA分离技术需要总RNA纯化，即基于Oligo(dT)-纤维素亲和色谱柱的PolyA+RNA选择，此过程费时费力。因此，Oligo(dT)25磁性微球被用于从复杂溶菌液中提取mRNA。Poly(A)-tail是mRNA序列上普遍存在的一段碱基，因此磁珠表面只需要有Oligo(dT)25序列，就可以有效地与mRNA上的Poly(A)-tail杂交，这种杂交非常迅速，在1-2 min内就可完成，能有效地除去rRNA, tRNA以及其他RNA,且有70－100%的回收率。除去溶菌液的洗涤，整个提取只需耗时15 min，且只用一个管，也不必进行前面的纯化步骤。利用Oligo(dT)25磁性微球可在一小时内从单核细胞和T-淋巴细胞，B-淋巴细胞等中提取出mRNA，磁珠也可以经过改性后对血液、骨髓中的癌细胞进行检测或进行单核细胞（mononuclear cell）制备。此外，磁珠还可从动、植物组织中分离Mrna,比如，曾有人从血清、血浆、骨髓液中分理出聚腺苷酸（polyadenylated viral）RNA病毒，HIV-1RNA,从肝、脾、植入石蜡组织，以及果蝇中都提出了mRNA。
利用这些磁珠从动、植物细胞、组织等复杂样品中提取的mRNA，可用于构建cDNA文库。Oligo(dT)25磁珠消除了总RNA纯化，柱色谱处理，过滤，有机溶剂提取，醇沉淀等过程，酶的下游应用也不会因为磁珠的存在而受到抑制。Oligo(dT)25磁性微球最重要的特性还在于可定量提取mRNA,使得定量RT-PCR和环境监测成为可行。实现mRNA提取高通量也已成为可能，Fang和Otto等已报道了96孔板和384孔板磁分离，可同时进行96或384个样品的提取。
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