全方位核酸质量控制——解决分子实验后顾之忧

核酸的质量在分子实验中扮演重要成功角色。通过超微量分光光度计与毛细管电泳系统的搭配,可以完美进行核酸样本的浓度、纯度以及完整性的全方位质量控制,使实验再无后顾之忧。

 

核酸质量控制是分子实验的基础!

 

对于分子实验室的科研人员来说,核酸的质量直接影响下游实验的成功与否。毫无疑问,浓度高、纯度高、片段完整的核酸,是实验室人员理想的核酸样品。从组织、细胞、微生物等来源纯化并富集目标核酸,在进一步处理核酸样本前,应先对核酸的浓度、纯度,以及核酸片段完整性进行质量控制。具体而言,测量浓度是为了符合下游实验的样本需求量;检测纯度是为了确定样本中是否具有其他核酸、蛋白或化学物质的污染;片段完整性则是评判样本是否有降解的关键点。

 

如何进行核酸浓度和纯度的质量控制?

 

核酸的浓度及纯度需要借由A230/A260/A280等吸光值来判断,A260本身可算出浓度,A260/A280及A260/A230则可判断纯度。传统的吸光值测量,需要使用分光光度计及比色管加入至少100ul的样本,再暖机30分钟后才进行测量,且每测量一个样本都需要清洁比色管后再进行下次测量,操作繁琐之外,也非常浪费样本,因此现在绝大多数实验室都采用超微量分光光度计,仅需要1 ul即可测得浓度及纯度,并且擦拭样品基座后就可以进行下一次的测量,使用上更方便快速。

 

EzDrop 1000超微量分光光度计为例,可提供核酸(DNA/RNA)浓度和纯度的质量控制,仅需3秒钟即可快递完成样本浓度及纯度的检测。此外,EzDrop 1000动态可检测波长范围可达190-1000nm,同时样品基座具有纳米疏水涂层,以确保获得高精准度结果。而且EzDrop 1000拥有直观的操作触控式屏幕,操作快速简单,协助客户轻松完成样本品管。

 

EzDrop 1000 Micro-Volume UV VIS Spectrophotometer

EzDrop 1000超微量分光光度计

 

EzDrop 1000檢測主介面

EzDrop 1000检测主界面

 

DNA/RNA浓度质量管控

 

对于DNA及RNA两种样本的浓度测定,只需在EzDrop 1000主界面上选"Nucleic Acid"按钮,资料清零之后,在载物台上滴加1至2ul的样本,3秒钟之后仪器便会显示样本的浓度数值。载物台侧的LED辅助灯能避免滴样的误差,纳米疏水涂层的设计除了提高样品液柱稳定性,还可以减少样品残留比例,这些贴心的设计更加确保结果的准确性。

EzDrop 1000 LED Assist Light Design

EzDrop 1000载物台LED辅助灯设计  &  载物台纳米疏水涂层设计

 

DNA纯度质量管控

 

在DNA纯度质量管控上,标准方法是采用超微量分光光度计(光吸收)法,通过A260/230和A260/280的比值来判定DNA的纯度。当样品DNA的A260/A280为1.8-2.0时,通常即视为已达到所要求的纯度。若样品中含有蛋白质或苯酚等杂质时,会使A260/A280的比值发生改变,例如A260/A280的比值小于1.6时,即表示样品有蛋白质或酚等污染。而当A260/A280的比值大于2时,则表示RNA没有除干净或DNA已变性。

 

RNA纯度质量管控  

 

同样的,RNA纯度品管的标准方法也是采用超微量分光光度计(光吸收)法,通过A260/230和A260/280的比值来判定RNA的纯度。通常A260/280的比值范围在1.8-2.0之间,如果A260/280的比值大于2.0就表示RNA已经降解,若A260/280比值小于1.8,则说明样本含有蛋白质或其他杂质;当A260/230的比值小于2时,则表明RNA中含有酚类,盐等杂质。

 

EzDrop 1000 DNA Sample Measurement Interface

EzDrop 1000 DNA样本测量界面

 

如何品管片段完整性?

 

核酸样本不仅需要测量浓度(总量),片段完整性也是评判样本质量的关键点,因此还需对样本完整性进行质量管控。毛细管电泳便是核酸样本完整性品管的不二选择。

 

DNA片段完整性品管

 

以Qsep毛细管电泳仪为例,软件具有基因组DNA质量评分值(DQN)系统,可以高效地评估gDNA的质量。数据分析软件会根据样本的降解程度以及该样本高于设定阈值部分的占比,给出0到10之间的DQN值,DQN值越高说明样本完整性越好,即样本质量越高。不同品質gDNA樣本DQN值比較

不同质量gDNA样本DQN值比较

 

RNA片段完整性品管

 

由于RNA酶广泛存在,RNA样品十分容易发生降解,而RNA的降解会直接导致下游实验的失败。因此,RNA样本完整性品管显得更为重要。

 

对于降解程度比较低的Total RNA样本(例如血液、新鲜组织提取的RNA),Qsep软件具有RNA质量评分值(RQN)系统,软件会根据18s和28s的完整性以及峰面积比,给出0到10之间的RQN值,RQN值越高说明样本完整性越好,即样本质量越高。

不同品質Tatol RNA樣本RQN值比較

不同质量Total RNA样本RQN值比较(血液提取)

 

对于降解程度比较严重的Total RNA样本(例如FFPE提取的RNA),通常18s和28s基本完全降解,因此不适合用RQN值来评判这类样本的质量。针对这类样本,Qsep软件具有另一个RNA质量评分值DV200,即样本中大于200nt部分的占比数。DV200值越高,说明样本降解程度越低,即样本质量越高。

 

不同品質Tatol RNA樣本DV200值比較

不同质量Total RNA样本DV200值比较(FFPE提取)

 

综上所述,通过超微量分光光度计与毛细管电泳系统的搭配,可以完美做到核酸样本的浓度、纯度以及完整性全方位品管,使分子实验再无后顾之忧。


 

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