新手带教|总 RNA 逆转录制备 cDNA(含 No-RT)

按20 μL体系逐管配制RT与No-RT对照,正确编程25/37/85°C并计算cDNA等效输入。

01本篇适用条件

固定为含RNase inhibitor的High-Capacity cDNA Reverse Transcription kit、随机引物、20 μL体系和每反应500 ng总RNA输入。需有前篇RNA定量结果。每份RNA设置RT+与匹配No-RT;No-RT去掉逆转录酶,其余RNA及组分一致。其他厂牌/酶、oligo-dT、微量RT和一步法参数不同。本步骤不是RNA提取纯化。

02实验原理

逆转录酶以RNA为模板合成互补DNA。RT组含酶;No-RT不含酶但保留同量RNA,用于识别基因组DNA或扩增产物污染。之后qPCR的NTC则没有模板,用于检查反应配制污染;两种阴性对照不能互相替代。

03安全与适用范围

使用经去DNA的RNA工作区、滤芯枪头并勤换手套;开盖体系应避开PCR产物区。按酶和染料SDS操作。RT产物可能含扩增靶标,前PCR与后PCR区域物理分开,降低扩增子污染。

04材料与仪器

  • RNA样本、10×RT buffer、25×dNTP mix、10×random primers、MultiScribe reverse transcriptase、RNase inhibitor、无核酸酶水。
  • RNase-free PCR管/板、低吸附管、P10/P20/P200、封板膜、冰盒。
  • 可编程PCR仪/热循环仪,能运行25°C/37°C/85°C并有适配20 μL管的热盖设置;微量离心机。
  • RNA定量记录、NoRT标签及无核酸酶操作区。

05配液与用量

每个20 μL反应:10×buffer 2.0 μL、25×dNTP 0.8 μL、10×random primers 2.0 μL、逆转录酶(50 U/μL)1.0 μL、RNase inhibitor 1.0 μL、水3.2 μL、RNA 10 μL(50 ng/μL,共500 ng)。

master mix2份反应×1.5倍=3份先配量每管后加
RT+ mix(30 μL)buffer6+dNTP2.4+引物6+酶3+抑制剂3+水9.630 μL10 μL mix+10 μL RNA
No-RT mix(30 μL)除酶外同RT+,水12.6 μL30 μL10 μL mix+10 μL同份RNA

1.5倍预留可降低微量损失。若多样本分批,分别按RT+、NoRT母液计算;酶最后加入RT+母液并置冰上。

06时间安排

阶段条件用时
RNA解冻/配master mix冰上20分钟
分装和封板冰上15分钟
25°C随机引物退火10分钟
37°C逆转录120分钟
85°C酶失活5分钟
稀释、标记、存储冰上配制15分钟

07开始前的准备

以RNA 50 ng/μL为本例:每管10 μL提供500 ng。若浓度不是50 ng/μL,先算RNA体积V=500/浓度(ng/μL)。仅当V≤10 μL时才加水至10 μL;若V>10 μL,需先用经验证的RNA浓缩方法处理并重新定量,或在厂家允许范围内为所有比较样本统一降低RNA输入质量。不要直接增加RNA体积挤掉buffer或扩大20 μL体系,NoRT保持相同输入。给样本RT+/NoRT配对编号。打开酶前先完成非酶组分和管位图。

仪器/参数本例设置如何调整与核对
热循环仪反应体积20 μL核对管型、压盖及兼容耗材
热盖按本机和管/膜厂家推荐启用记录实际温度/模式,不编统一热盖温度
温度/时间25°C10min→37°C120min→85°C5min→4°C保持指定High-Capacity体系专用
样本保存程序后及时取出,分装按试剂和平台验证的期限保存,记录冻融

08逐步操作

  1. 取出RNA与试剂按说明在冰上融化;RNA避免长时间室温放置,dNTP和引物完全融化后轻混。
  2. 记录每份RNA的浓度、输入体积和总质量。核对每个RT+及NoRT输入同一份RNA、同为500 ng。
  3. 给每样本准备RT+和NoRT两管,写清样本编号、酶+/−及后续稀释编号,先做管位图。
  4. 在冰上按多反应量+50%余量配RT+无模板混合液:buffer、dNTP、random primers、RNase inhibitor、水依次加入。
  5. 轻柔吹打或涡旋短混非酶组分,再短暂离心收液。避免把dNTP或RNA留在管壁。
  6. 将NoRT mix另配一管:与RT+完全相同,但用水补上省去的逆转录酶体积。
  7. 最后向RT+母液加入逆转录酶,轻柔混匀;不要把酶加进NoRT母液,两种母液分开放置。
    逆转录与No-RT平行反应的配制顺序。

    原创教学图解:逆转录与No-RT平行反应的配制顺序。

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  8. 每管分装10 μL对应master mix,RT+与NoRT使用独立枪头或先分NoRT后分RT+,减少酶交叉污染。
  9. 每管加10 μL该样本RNA,轻轻吹吸2次混匀;NoRT加入完全相同RNA体积。
  10. 每管轻弹混匀并短暂离心,把液体收至管底,检查无气泡和挂壁。
  11. 盖紧管盖/封板,确认热循环仪适配管型;设定总体积20 μL,启用与试管/封膜匹配的heated lid选项。
  12. 编程25°C 10分钟、37°C 120分钟、85°C 5分钟、4°C保持。热盖温度按设备厂商设置,不自行规定统一温度。
    High-Capacity RT的专属时间—温度程序。

    原创教学图解:High-Capacity RT的专属时间—温度程序。

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  13. 把板/管放入仪器并核对方向、样本位置与屏幕程序;运行中不打开管盖。
  14. 程序完成后取出样本,短暂离心;记录运行程序文件、仪器编号、开始和结束时间。
  15. 按1:5做教学稀释:20 μL RT产物+80 μL无核酸酶水,总体积100 μL。若产量不足则按同一比例缩小并注明实际量。
  16. 同样稀释NoRT,但保持RT+和NoRT管的稀释倍率一致;标签注明“cDNA等效液”,而非RNA或纯cDNA浓度。
    RT反应输入与下游稀释换算示意。

    原创教学图解:RT反应输入与下游稀释换算示意。

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  17. qPCR每反应若加2 μL该稀释液,约相当于10 ng起始RNA;每个目标都同时测RT+、NoRT和NTC。
  18. 将产物分装,短期4°C只按验证时限保存,长期按酶/实验室已验证的低温条件保存;避免反复冻融。
  19. 不用NanoDrop测RT mix来宣称cDNA产量;盐、引物和dNTP会干扰吸收。后续用qPCR对照评估可扩增性。
  20. 检查记录:RT+/NoRT配对、加酶情况、最终体积、程序、稀释倍率、冻融次数及偏离,并把所有产物清楚标识。

09结果判断与质控

RT+应在合适的目标基因上出现可重复扩增;NoRT通常应无扩增或显著晚于RT+,其判定阈值需项目预先规定。没有RNA模板的NTC在qPCR阶段另设。示意图展示RT+和NoRT的关系,不代表实验实际Cq。短片段单独能扩增也不证明所有转录本完整。

10实验记录模板

RNA样本原浓度输入体积/质量RT+NoRT程序文件产物μL稀释倍数1 μL RNA等效ngqPCR NoRT观察
待填待填10 μL/500 ng20 μL同体积25-37-85°C待填1:55待填

11常见问题与排错

RT+没有扩增

查RNA是否严重降解/带酚胍、酶是否冻融失活、程序/体积是否正确、引物与靶标是否匹配;设置阳性参考RNA。

NoRT有扩增

检查基因组DNA污染、引物是否能扩增基因组序列以及前PCR污染。考虑DNase/跨内含子引物并保留原始NoRT结果。

不同样本差异巨大

核对RNA实际输入量、浓度单位、移液和稀释倍数;不要通过手工调Cq阈值“拉齐”。

液滴在盖子上

确认封板、离心收液、管型与热盖设置;必要时按仪器说明做短暂离心后重跑。

12参考资料

  • Applied Biosystems, *High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kits Protocol*, physical pp.18–20;本文只采用含RNase inhibitor的20 μL配方和热程序。
  • 本站原创NoRT配对图解;图中如出现演示曲线会明确标“教学模拟,非实验数据”。
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做完最后一步,再核对原始记录。填写实际用量、起止时间与观察结果;遇到异常,先记录,再查看排错说明。