小優(yōu)科普:如何使用qPCR計算基因調(diào)控效率?
qRT-PCR(實時熒光定量PCR)是RNAi的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法,今天小優(yōu)就以一個siRNA沉默mRNA的案例來展示如何進(jìn)行計算吧~
RNAi實驗的步驟
本案例采用實時一步RT-PCR分析CDC2基因敲除情況。流程如下:
步驟1: siRNA轉(zhuǎn)染- HeLa S3細(xì)胞轉(zhuǎn)染靶向人類CDC2基因的0.5 nM siRNA、陰性siRNA對照(與任何已知的哺乳動物基因沒有同源性的非沉默對照siRNA)。并添加未轉(zhuǎn)染細(xì)胞作為對照。
步驟2: RNA純化——48小時孵育后,收集細(xì)胞,使用試劑盒純化RNA。
步驟3:使用以上RNA為模板進(jìn)行qRT-PCR。使用一步法qRT-PCR試劑盒,(逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)和擴(kuò)增在同一試管中進(jìn)行)。進(jìn)行CDC2和GAPDH(一種管家內(nèi)源性參考基因)的基因特異性定量。

?qRT-PCR還需要注意以下內(nèi)容:
(1)無模板對照NTC:這是一個無模板RNA,可用ddH2O補(bǔ)足,包含擴(kuò)增反應(yīng)的所有成分。NTC可以檢測到qRT-PCR反應(yīng)組分中可能存在的任何污染。
(2)內(nèi)源性內(nèi)參基因的標(biāo)準(zhǔn)化:內(nèi)源內(nèi)參基因是指表達(dá)水平在樣本之間不存在差異的基因。將目的基因與內(nèi)源性內(nèi)參基因進(jìn)行比較,可糾正RNA含量的變化和樣本處理中的其他差異。在本實驗中,使用管家基因GAPDH進(jìn)行歸一化。
(3)來自未轉(zhuǎn)染細(xì)胞的模板:對未轉(zhuǎn)染對照的分析顯示,在沒有任何處理的情況下,基因表達(dá)水平。
(4)來自陰性siRNA對照的模板:將轉(zhuǎn)染陰性siRNA對照的細(xì)胞中的靶基因表達(dá)與轉(zhuǎn)染基因特異性siRNA后的基因表達(dá)進(jìn)行比較,計算基因敲除率。
未轉(zhuǎn)染對照組的基因表達(dá)水平應(yīng)與轉(zhuǎn)染陰性siRNA對照組觀察到的水平進(jìn)行比較。二者基因表達(dá)應(yīng)該是相似。這兩個樣本之間的任何基因表達(dá)差異都是由非特異性效應(yīng)引起的。
(5)每個樣本至少重復(fù)2次
重復(fù)實驗對于解釋樣本間的變化很重要,以確保數(shù)據(jù)是可靠和穩(wěn)健的。至少應(yīng)進(jìn)行2次重復(fù)實驗,重復(fù)之間的差異應(yīng)較低。為了確保變異是可接受的低水平,計算變異系數(shù)(%Cv=(標(biāo)準(zhǔn)偏差(重復(fù))/平均CT(重復(fù)))x100)。這一點應(yīng)該始終低于3%。
步驟4:結(jié)果分析:獲取到可信的CT值,進(jìn)行計算。本實驗數(shù)據(jù)如下:

使用??CT方法計算siRNA沉默效率,計算公式如下:
靶基因表達(dá)=2-??CT
?CT (樣本) = CT 靶基因– CT內(nèi)參基因?
?CT (對照) = CT 靶基因?– CT內(nèi)參基因?
??CT = ?CT (樣本) – ?CT (對照)
本實驗數(shù)據(jù)帶入公式計算:?CT(樣本) = 26.22 – 15.49 = 10.73
?CT (對照) = 22.79 – 15.28 = 7.51
??CT= 10.73 – 7.51 = 3.22
樣本中靶基因表達(dá)= 2-3.22?= 0.107,CDC2 siRNA對樣本的沉默效率為:100%-10.7% = 89.3%。
一般來說,下調(diào)70%或以上被認(rèn)為是顯著高的。然而,根據(jù)細(xì)胞類型、靶基因和下游檢測的不同,較低的敲低水平可能也就足以用于RNAi研究。
其他的基因調(diào)控實驗,如miRNA mimic,cDNA等均可以使用同樣的方法進(jìn)行計算。
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