逆转录合成 cDNA:High-Capacity 20 μL 体系逐管配制

固定使用含 RNase inhibitor 的 High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kit,500 ng RNA 输入,按官方 25/37/85°C 程序制备 cDNA 和匹配 No-RT。

01本篇适用条件

使用 Applied Biosystems High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kit with RNase Inhibitor(4374966/4374967,对应包装以瓶签确认),采用套装10×随机引物而非自行更换oligo(dT)。输入为已经去DNA并清理的非感染性NIH/3T3总RNA,每管500 ng。20 μL反应不超过手册上限2 μg;本例样本A、样本B各做RT和No-RT。No-RT保留相同RNA和其余组分,唯独不加逆转录酶;不能用纯水代替整份RNA作为No-RT。

02实验原理

逆转录酶以 RNA 为模板合成 cDNA。随机引物、oligo(dT) 和基因特异引物各有覆盖范围与偏差,选择取决于目标和试剂体系。样本间输入量与反应处理应尽量保持一致。

03安全与适用范围

佩戴实验服、手套和护目镜。核酸染料、裂解液及电泳设备按试剂 SDS 与机构 SOP 使用;接触样本后更换手套。人源及动物来源样本还需符合相应生物安全与伦理要求。

04材料与仪器

  • 上述含RNase inhibitor的High-Capacity套装,原装buffer、dNTP、random primers和MultiScribe酶;不与另一TaqMan RT试剂盒拼接。
  • A、B各至少1.25 μg已质控RNA,浓度≥50 ng/μL;用于A-RT、A-NoRT、B-RT、B-NoRT。
  • 无核酸酶水、4支PCR管、2支混液管、4支cDNA稀释管,过滤枪头、冰盒、可运行120分钟温育的PCR仪。
  • 后续已验证的qPCR引物和独立NTC,用于检查RT产物及残余DNA。

05配液与用量

组分RT单管 μLNo-RT单管 μL20 μL中终量/浓度
10×RT Buffer2.02.01×
25×dNTP Mix,标称100 mM混合液0.80.81×,按套装定义;不可误写每种100 mM
10×RT Random Primers2.02.01×,序列组成厂商定义
MultiScribe Reverse Transcriptase 50 U/μL1.00RT中50 U,即2.5 U/μL
RNase Inhibitor,套装组分1.01.0依套装规定量,活性按瓶签记录
无核酸酶水(反应混液部分)3.24.2No-RT用水1 μL替代酶
50 ng/μL RNA10.010.0500 ng,终25 ng/μL
合计20.020.0RNA及总量匹配

A/B两份RT共享液配3份:buffer6 μL、dNTP2.4 μL、random primers6 μL、酶3 μL、RNase inhibitor3 μL、水9.6 μL,共30 μL,每管分10 μL。另配3份No-RT混液:同上但酶0、水12.6 μL,共30 μL。各剩10 μL为损耗余量,不混用两个共享液。

06时间安排

阶段温度时间
配液及短暂收液冰上20–30 分钟
随机引物结合25°C10 分钟
逆转录37°C120 分钟
终止85°C5 分钟
结束保持4°C及时取出
1:5稀释与分装冰上10 分钟

07开始前的准备

使用RNA提取最终清理后的浓度计算,而不是最初粗提浓度。A、B分别用RNA体积=500/浓度(ng/μL)计算,再补水到10 μL;例如100 ng/μL RNA取5 μL加水5 μL。若低于50 ng/μL,500 ng无法塞入10 μL,停止并统一降低全部样本输入量或重新浓缩,不能超过20 μL总反应。RNA应有完整性、纯度和去DNA记录。套装各组分冰上解冻,轻混并短暂收液,核对版本确实包含RNase inhibitor。 若提取后去DNA清理仅回收到低浓度RNA,应先根据实测浓度重新做输入预算;不要为了达到500 ng而加入含盐粗提液或省略去DNA清理。A与B的RNA工作液分别配制、使用独立枪头,配液时不打开任何既往PCR产物。操作前在记录表写好四管的RNA体积、水体积、酶是否加入,并由第二人或独立重新计算复核;没有复核条件时逐项读回标签和计算式。No-RT用于识别残余DNA,不能代替RNA完整性检查,也不能证明两个样本逆转录效率相同。

逆转录从配共享液、加入RNA、热循环到使用或储存的完整流程

先按图辨认主流程与末端使用/储存两条路径。本篇另设匹配No-RT对照;图不是完整对照设计,也不替代本篇20 μL配方。

High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kits Protocol,物理PDF第17页厂商版权;公开技术手册局部摘录,非商业推广;未声明开放许可查看技术来源 ↗点击图片查看原图 ↗

08逐步操作

  1. 标记A-RT、A-NoRT、B-RT、B-NoRT及对应稀释管,画反应图;记录每份RNA来源、清理后浓度和本次输入500 ng。RNA保持冰上,避免长时间敞盖。
  2. 分别准备A、B的50 ng/μL RNA工作液,至少各25 μL。例如100 ng/μL原液各取12.5 μL加12.5 μL水,轻吹打5次。两个反应各需10 μL,额外5 μL作损耗;不要在每管凭近似液面调整RNA量。
  3. 先配No-RT共享液:水12.6 μL、10×buffer6 μL、25×dNTP2.4 μL、10×random primers6 μL、RNase inhibitor3 μL,总30 μL。轻吹打约8次,冰上待用;此管不得接触MultiScribe。
  4. 再配RT共享液:水9.6 μL、10×buffer6 μL、dNTP2.4 μL、random primers6 μL、RNase inhibitor3 μL,最后加MultiScribe3 μL,总30 μL。轻混不剧烈涡旋,短暂收液后冰上放置。
  5. 向A-NoRT、B-NoRT各分装No-RT共享液10 μL,分别加入对应RNA工作液10 μL。每管轻吹打2次、盖紧,独立放置,防止后面酶液溅入。
    一管共享反应液分装到四支样本管的示意

    图帮助理解共享液先混匀、再按样本分装。原图6.525 μL和其中RT试剂属于该手册另一个体系,不能照搬;本篇按正文分别配RT和No-RT共享液,各分装10 μL。

    Power SYBR Green PCR Master Mix User Guide,物理PDF第21页厂商版权;公开技术手册局部摘录,非商业推广;未声明开放许可查看技术来源 ↗点击图片查看原图 ↗
  6. 向A-RT、B-RT各加RT共享液10 μL,再加对应RNA工作液10 μL;每管换头,轻吹打2次。确认每管总20 μL、无明显气泡;所有管盖紧后短暂离心3–5秒。
  7. PCR仪设20 μL,按本机兼容方式启用热盖,输入25°C10分钟、37°C120分钟、85°C5分钟、4°C保持。No-RT和RT同机同程序处理;不要把其他厂商的42°C30分钟套入此体系。
  8. 放管、核对管位后启动,保存程序和开始时间。37°C阶段必须完成120分钟;若中途停电或程序提前结束,标记批次异常,不把它记成完整反应。
  9. 终止完成后取管放冰上,短暂收液。分别向4支预标稀释管加80 μL水,再把相应20 μL反应液全部加入并轻吹打8次,总100 μL,为1:5稀释。
  10. 在管上写“原RNA500 ng/反应、RT总体积20 μL、稀释后100 μL、日期、RT/No-RT”。稀释后每μL对应5 ng起始RNA,而不是声称有5 ng/μL纯cDNA;qPCR加2 μL即10 ng RNA等效量。
  11. 将每份分成20–25 μL小份。当天/24小时内使用放2–6°C,较长保存−15至−25°C,建议常用−20°C;记录盒位,避免反复冻融。不要用−20°C替代PCR仪4°C阶段的程序设定。
  12. 用同一已验证qPCR引物分别检查RT、匹配No-RT和NTC,比较扩增及熔解曲线。No-RT出现目标特异信号时暂停表达比较,先评估gDNA及污染;没有RT信号时同时检查RNA完整性和独立阳性cDNA。

09结果判断与质控

合格产物的定义是后续有效qPCR中RT有预期特异信号、No-RT及NTC无相同特异扩增,且RNA输入及稀释过程可追溯。不能把无色液体或吸光度读数当作逆转录成功证据。样本间用相同原始RNA输入和相同稀释倍数比较;残余RNA和游离核苷酸使反应混合物吸光度不能代表纯cDNA浓度。

多基因的qPCR Ct值随逆转录RNA输入量变化的曲线

横轴是逆转录总RNA输入量,纵轴为Ct,不同基因曲线不同。该图是手册实验示例,不是本篇500 ng输入的结果;不能用一条示例曲线证明所有转录本逆转录效率相同。来源为Applied Biosystems技术手册,非商业推广。

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18S与GAPDH在不同RNA输入量和逆转录时间下的两幅完整曲线

原图Figure 2和3:不同靶标与输入量的转化时间曲线。原数据来自100 μL反应及0.1、1、10 μg RNA,不是本篇20 μL/500 ng条件;不能据其中较短平台自行缩短本篇规定程序。

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β2微球蛋白在不同RNA输入量和逆转录时间下的完整曲线

原图Figure 4保留全部输入量与坐标。基于100 μL反应;与前两幅一起说明靶标间的动力学差异,不把示例Ct当作本篇预期结果。

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10实验记录模板

样本RNA浓度 ng/μLRNA取量 μL补水 μLRNA输入 ngRT/No-RT试剂批次
A/B待填待填待填500待填待填
程序名及实际完成稀释倍数RNA等效量 ng/μL后续qPCR文件No-RT判定冻存位置/冻融
待填55待填待填待填

11常见问题与排错

所有RT都没有扩增

检查是否漏加酶、温育是否跑满、RNA是否降解及qPCR阳性对照;不要直接重复加酶而忽略整条流程。

No-RT也有目标信号

若NTC干净,优先查样本gDNA并核实引物是否跨外显子;重新去DNA后重做RT。若NTC同样阳性,查配液或扩增产物污染。

某样本RNA太稀

统一降低所有比较样本输入并验证,或重新提取;不能让某样本RNA超过10 μL而挤占规定混液。

重复差异很大

核对混匀、工作液计算、冻融及RT批次;同一批设置共同参考RNA,保留异常记录而非挑选结果。

12参考资料

  • High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kits Protocol,cms_042557:已核对含RNase inhibitor的20 μL配方(7页)、25°C10分钟/37°C120分钟/85°C5分钟(8页)及cDNA储存(9页)。
  • No-RT以水替代1 μL逆转录酶,500 ng输入和1:5稀释为本教程设计;并非手册承诺所有基因均具有相同逆转录效率。
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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。