01本篇适用条件
普通培养细胞完整总RNA每泳道5 μg,目标为已知表达的约22 nt miRNA;预先纯化并验证的DIG-LNA探针。采用2010年LED Northern详细补充方案的15%变性PAGE、EDC固定、37°C杂交。不是旧甲醛琼脂糖mRNA Northern;不能把同一温度直接用于普通DNA/RNA长探针。
02实验原理
尿素PAGE分离短RNA,EDC促进带5′磷酸的小RNA在尼龙膜上固定,LNA探针提供短序列识别;DIG由碱性磷酸酶抗体与CSPD检测。目标阴性、长度标记和加载参照需共同判断,检测到一条带不自动证明其序列身份。

补充Figure S1保留电泳、转膜、EDC交联、DIG标记LNA混合探针、杂交及AP/CSPD检测所有节点;这是小RNA路线,不能当作大分子mRNA甲醛琼脂糖胶教程。
03安全与适用范围
进阶方法,由熟悉变性PAGE和核酸杂交的指导者带教。未聚合丙烯酰胺、TEMED、EDC盐酸盐、甲基咪唑及酸按SDS在适配通风区防护,独立收化学废液;高电压/转膜设备断电后开盖。不使用放射性同位素或旧甲醛胶。
04材料与仪器
- 总RNA、已知目标阳性RNA、经确认无目标的阴性或错配探针、短RNA长度标记、以1×ULTRAhyb配制的DIG-LNA工作液5 nM、ULTRAhyb、正电尼龙膜。
- SequaGel三组分、10%APS、TEMED、2×尿素变性上样液;1×TBE、甲基咪唑、EDC盐酸盐、HCl、SSC/SDS;即用DIG封闭液、anti-DIG-AP、DIG洗液、显色缓冲液、CSPD。
- 10.1×7.3 cm、1.5 mm小胶装置、冷却半干转膜、60°C孵育设备与化学发光成像。
05配液与用量
| 项目 | 本例配制/用量 | 核对点 |
|---|---|---|
| 15%胶基液10 mL | SequaGel Concentrate6 mL+Diluent3 mL+Buffer1 mL | 再加TEMED4 μL和10%APS40 μL;聚合至少1小时 |
| 上样10 μL | RNA5 μg以水补5 μL+2×变性上样液5 μL | 标明上样液确为2×;不是任意浓缩Loading Buffer II |
| EDC工作液24 mL | 水约9 mL+12.5 M 1-甲基咪唑245 μL,1 M HCl调pH8.0;临用加EDC盐酸盐0.753 g,水补24 mL | 现配现用;核对盐型,不换自由碱质量 |
| 10 mL杂交液 | 5 nM DIG-LNA(以1×ULTRAhyb稀释)1 mL+ULTRAhyb9 mL | 最终0.5 nM;需探针阳性验证 |
| 2×SSC/0.1%SDS100 mL | 20×SSC10 mL+10%SDS1 mL+水89 mL | 低严谨洗液 |
| 0.1×SSC/0.1%SDS100 mL | 20×SSC0.5 mL+10%SDS1 mL+水98.5 mL | 高严谨洗液 |
| anti-DIG-AP15 mL | 先抗体10 μL+封闭液990 μL为1:100;取100 μL中间液+14.9 mL封闭液 | 最终1:15000,避免移0.1 μL |
| CSPD检测液1 mL | CSPD原液10 μL+显色缓冲液990 μL | 1:100;不是即用CDP-Star |
06时间安排
| 阶段 | 条件 | 预计时间 |
|---|---|---|
| 电泳 | 预跑200 V60分钟;正式200 V | 约50分钟至示踪线近下缘 |
| 转移/固定 | 10 V冷转90分钟;60°C EDC | 2小时 |
| 杂交 | 37°C | 预杂交30分钟+过夜12–16小时 |
| 洗涤与检测 | 37°C洗膜;室温抗体 | 约5小时 |
07开始前的准备
安排S、P、阴性N、长度标记与加载参照泳道,RNA批次需完整无明显降解。EDC、LNA序列和探针浓度固定为本路线,先有可检测P才评价S。先准备甲基咪唑/EDC通风区与小RNA专用转膜材料,不能沿用旧手册甲醛胶条件。

原Fig2完整保留四种膜A–D、3/6 μg总RNA与1/3/5分钟曝光。来源A/B膜在本试验信号较强,不能据此宣布所有膜和样本通用排序;本篇DIG-LNA非放射路线须确认所用膜兼容EDC固定并保留同批对照。
08逐步操作
- 根据目标和阳性RNA画泳道,检查5 μg RNA是否可置于5 μL;低浓度样本先用经验证方法浓缩后重新定量。
- 按表配15%胶,加入APS/TEMED后立即灌1.5 mm胶,插梳,室温聚合至少1小时。
- 装1×TBE,以200 V预跑60分钟;冲洗加样孔去尿素,检查无漏液和过热。
- 每管5 μg RNA水补5 μL,加5 μL2×变性上样液,95°C5分钟,立即置冰并短离心。
- 加样10 μL并上短RNA标记,200 V电泳约50分钟,溴酚蓝距胶下缘约1 cm停止,记录实际时长。
- 正电尼龙膜及滤纸用1×TBE湿润,按核酸移向阳极方向夹胶和膜,轻滚去气泡;冷却条件下10 V半干转90分钟。
- 现配24 mL EDC液并确认pH8.0,滤纸饱和后放膜,RNA面朝上,塑料膜包住保持湿润。
- 60°C孵育2小时固定,取出后用无RNase水洗去残余EDC;标膜方向,不在固定前烘干。
- 加10 mL ULTRAhyb,37°C预杂交至少30分钟;将以1×ULTRAhyb配制的5 nM DIG-LNA工作液95°C1分钟。
- 换10 mL含最终0.5 nM探针的杂交液,37°C缓慢摇动12–16小时,始终完全润湿膜。
- 37°C用2×SSC/0.1%SDS洗两次各15分钟,再0.1×SSC/0.1%SDS洗两次各5分钟,最后1×SSC10分钟。
- 室温以即用DIG封闭液充分覆盖膜并轻摇封闭3小时;按表配1:15000 anti-DIG-AP。
- 加抗体液室温30分钟,随后用1×DIG洗液洗四次各15分钟;各次用足量新液完全覆盖膜。
- 显色缓冲液平衡5分钟,加1:100 CSPD覆盖5分钟,去余液包膜,37°C孵育15分钟。
- 按短至长曝光成像,保存全膜与P/N;用长度标记核对约22 nt带,曝光饱和者不做灰度定量。
- 另用经验证的稳定小RNA/独立膜加载参照检查输入差,报告目标与参照原始信号、归一方法及独立样本数。
09结果判断与质控
P出现目标大小信号、阴性/错配探针背景低且加载参照合理才有解释基础。小RNA条带可有成熟体与前体,需按长度和探针区分;不能以本法短RNA结果替代长mRNA Northern。

原图2-8保留整条点样梯度。该图是随机引物标记DIG-cDNA的检测示例;本文若采用RNA探针,必须使用对应RNA阳性对照核对标记效率,不能从原图斑点反推本文的探针浓度。

原PolyATtract Figure 2完整保留A凝胶和B Northern、全部泳道与标尺,展示总RNA与poly(A)+富集RNA。此图是寡聚dT探针检测mRNA的历史体系对照;本文采用小RNA DIG-LNA/尿素PAGE路线,不先做poly(A)+富集,也不将此图当作本篇结果。
10实验记录模板
| RNA来源/完整性/μg | LNA身份/最终nM | 电泳时压/标记 | 转膜/EDC批次 | 杂交/洗膜时温 | P/N/约22 nt | 曝光/加载参照 | 归一/结论 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 待填 | 待填 | 待填 | 待填 | 待填 | 待填 | 待填 | 待填 |
另记日期、操作者、试剂批次、设备型号、原始文件路径、偏离方案及原因;保存所有对照,失败批次也保留。
11常见问题与排错
小RNA无信号
查P、RNA5′端性质、EDC配制与转膜方向;普通UV固定并非本例等效替代。
全膜背景高
检查探针浓度、封闭和洗膜;参考补充图S2,单变量优化并保留阳性。
带拖尾
检查RNA过量、盐、变性及胶温,不凭裁剪图删除拖尾。

补充Figure S2完整保留0.05、0.2、0.5、1、2 nM,miR-21/miR-16、3/5/10 μg总RNA和1/3/5 min曝光。原人源小RNA例仅用于解释浓度和曝光的影响,不是本文教学样本实测值;上方条带不能未经验证就判定为成熟小RNA。

补充Figure S3完整保留A/B、所有上样量与曝光时长,比较条件为37°C及含50%甲酰胺的相应缓冲体系;本文采用ULTRAhyb路线,不把另一缓冲液配方混入同一次操作。

补充Figure S4完整保留A ULTRAhyb、B改良Church–Gilbert、C buffer A的全部温度、两种miRNA、RNA量和曝光面板。最佳温度依赖探针和体系;本文的37°C只对应已声明路线,不视为所有Northern通用条件。

原Fig1完整保留A–G七种缓冲液、miR-21/miR-16两探针、3/5/10 μg总RNA、1/3/5分钟曝光及成熟miRNA箭头;来源以0.2 nM探针比较。它说明缓冲和曝光影响信噪比,不是本篇教学样本的实测结果;上方信号可能包含前体/初级转录本,不能全部标成熟miRNA。

原Fig3完整保留八组合:A LNA-EDC-DIG,B DNA-EDC-DIG,C LNA-EDC-32P,D DNA-EDC-32P,E LNA-UV-DIG,F DNA-UV-DIG,G LNA-UV-32P,H DNA-UV-32P;保留3/6 μg RNA与1分钟/24小时曝光。A对应本文DIG-LNA非放射路线;32P仅为来源比较,不属于本文操作。探针、固定和标记同时改变会影响检测,不能把其他panel条件或曝光直接移入。
12参考资料
- 旧网络手册物理第83–87页:Northern原理与非放射检测线索;旧甲醛长RNA路线由明确标注的短RNA现代等效路线替代。
- Kim等,A sensitive non-radioactive northern blot method to detect small RNAs,Nucleic Acids Research,2010,PMC2853138;已读正文与Supplementary Methods物理第10–18页,查阅2026-11-02:已核15%尿素胶、EDC24 mL配方、37°C0.5 nM LNA、洗膜、1:15000抗体及1:100 CSPD;采用详细补充条件,不宣称适用于任意探针。
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。