本發(fā)明屬于分子生物學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種乳液中進(jìn)行環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增的數(shù)字mirna分析方法。
背景技術(shù):
乳液pcr的原理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是通過(guò)單鏈dna模板與捕獲磁珠結(jié)合后,pcr反應(yīng)試劑與油相混合形成乳液,得到一系列皮升大小的小液滴-小而獨(dú)立的反應(yīng)室。在這個(gè)微小的反應(yīng)室中進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng),擴(kuò)增后的產(chǎn)物富集在磁珠上,通過(guò)離心和磁分離收集磁珠,洗脫后對(duì)磁珠上的pcr產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序。該技術(shù)可將樣品稀釋到單分子水平,并平均分配到幾十至幾萬(wàn)個(gè)單元中進(jìn)行反應(yīng),最后通過(guò)直接計(jì)數(shù)或泊松分布公式計(jì)算得到樣品的原始濃度或含量。
然而,目前數(shù)字pcr技術(shù)的由于pcr反應(yīng)在乳液中的擴(kuò)增效率不高,導(dǎo)致磁珠捕獲擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行熒光標(biāo)記后信號(hào)放大效果有限,通常需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行二次放大等步驟,需要使用更為精密的儀器以及較昂貴的控溫設(shè)備,這在一定程度上制約了其在核酸數(shù)字定量上的發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明旨在提出一種乳液中進(jìn)行環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增的數(shù)字mirna分析方法,該方法較于乳液pcr有更高的核酸擴(kuò)增效率和信號(hào)放大效果,而且本發(fā)明待測(cè)的mirna樣本無(wú)需預(yù)先進(jìn)行pcr擴(kuò)增,在擴(kuò)增反應(yīng)后直接破乳即可上樣分析。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種用于環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增的數(shù)字mirna分析方法的乳液,包括水相和油相:
所述水相由生物素標(biāo)記的引物與親和素標(biāo)記的磁珠復(fù)合物、目標(biāo)mirna介導(dǎo)的連接dna模板、熒光標(biāo)記的引物、反應(yīng)緩沖溶液、bst聚合酶按體積比(3~6):(0.5~2):(2~6):(8~13):(3~8)混合均勻;
所述油相由dc5225c、dc749、ar20按質(zhì)量比(3~5):(2~4):(2~4)混合均勻;
將所述水相和油相按體積比1:2~1:3加入反應(yīng)管中研磨,得到穩(wěn)定乳液。
進(jìn)一步的,乳液在環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增的數(shù)字mirna分析方法中的應(yīng)用。
進(jìn)一步的,所述的乳液進(jìn)行環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增的數(shù)字mirna分析方法包括如下步驟:
(1)制備引物標(biāo)記的磁珠;
(2)以目標(biāo)mirna為模板設(shè)計(jì)兩條dna發(fā)夾探針h1和h2;
(3)在目標(biāo)存在的情況下,目標(biāo)mirna與h1和h2退火雜交,用連接酶將h1和h2連接形成雙啞鈴dna結(jié)構(gòu);
(4)配制乳液;
(5)將反應(yīng)管放入恒溫水浴槽中,在55℃~65℃下反應(yīng)4~6小時(shí),得到磁性顆粒-環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增產(chǎn)物-熒光標(biāo)記引物的復(fù)合物;
(6)在反應(yīng)管中加入1毫升異丙醇,破乳洗滌兩次,離心后棄去上清收集磁珠;
(7)將步驟(4)得到的磁珠進(jìn)行顯微鏡檢測(cè),對(duì)產(chǎn)生熒光信號(hào)的磁珠進(jìn)行計(jì)數(shù);
(8)將步驟(4)得到的磁珠進(jìn)行流式檢測(cè),對(duì)產(chǎn)生熒光信號(hào)的磁珠進(jìn)行計(jì)數(shù)。
進(jìn)一步的,步驟(1)所述制備引物標(biāo)記的磁珠是通過(guò)如下步驟制備的:
在離心管中用tes緩沖液洗滌鏈霉親和素包被的直徑為0.5~2μm的磁珠,洗滌兩次后,向磁珠中加入7~15μm生物素標(biāo)記的引物,室溫下孵育15~30分鐘,得到制備生物素標(biāo)記的引物與親和素標(biāo)記的磁珠復(fù)合物;
進(jìn)一步的,所述水相由生物素標(biāo)記的引物與親和素標(biāo)記的磁珠復(fù)合物、目標(biāo)mirna介導(dǎo)的連接dna模板、熒光標(biāo)記的引物、反應(yīng)緩沖溶液、bst聚合酶按體積比3:1:4:10:6混合均勻。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明所述的一種乳液中進(jìn)行環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增的數(shù)字mirna分析方法具有以下優(yōu)勢(shì):
(1)本發(fā)明所述的一種乳液中進(jìn)行環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增的數(shù)字mirna分析方法,該方法較于乳液pcr有更高的mirna擴(kuò)增效率和信號(hào)放大效果,而且mirna樣本無(wú)需預(yù)先進(jìn)行pcr擴(kuò)增,并在擴(kuò)增反應(yīng)后直接破乳即可上樣分析。
(2)本發(fā)明所述的一種乳液中進(jìn)行環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增的數(shù)字mirna分析方法,此方法對(duì)目標(biāo)序列沒(méi)有依賴性,只要進(jìn)行配套的引物設(shè)計(jì)即可開(kāi)展目標(biāo)mirna的數(shù)字分析
(3)本發(fā)明所述的一種乳液中進(jìn)行環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增的數(shù)字mirna分析方法,該方法不需要復(fù)雜的芯片、溫控設(shè)備等成本較高的設(shè)備即可完成對(duì)mirna的數(shù)字分析,簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)步驟,利用環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增的優(yōu)勢(shì)縮短了時(shí)間、提高了效率,為基因診斷和基因治療等研究提供了一種工藝簡(jiǎn)單、信號(hào)穩(wěn)定、具有較高的靈敏度與準(zhǔn)確性的數(shù)字mirna分析手段。
附圖說(shuō)明
構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1中為整個(gè)分析方法的流程圖;
圖2為磁珠在乳液中的反應(yīng)原理圖;
圖3為乳液的顯微鏡成像圖,白色箭頭標(biāo)記為引物標(biāo)記的磁珠;
圖4為破乳收收集磁珠的顯微鏡成像圖;
圖5為流式細(xì)胞計(jì)數(shù)圖;
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1基于環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增的數(shù)字分析方法檢測(cè)mirna
(1)引物設(shè)計(jì):針對(duì)mirna設(shè)計(jì)環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增引物。序列如下:
(2)制備引物標(biāo)記的磁珠:
在1.5毫升微量離心管中,用100μltes緩沖液(20mmtris-hcl,ph值7.5;1mnacl)洗滌100μl(7-12×108)鏈霉親和素包被的直徑1μm磁珠。每次洗滌后,將管放在磁鐵上1分鐘以濃縮珠子然后用吸管除去上清液,洗滌2次后重新懸浮在100μltes緩沖液中。取10μm生物素標(biāo)記的引物加入磁珠中,室溫下孵育15~30分鐘。反應(yīng)后的磁珠用100μltes緩沖液洗滌三次,備用。
(2)以目標(biāo)mirna為模板設(shè)計(jì)兩條dna發(fā)夾探針h1和h2;
(3)在目標(biāo)存在的情況下,目標(biāo)mirna與h1和h2退火雜交,用連接酶將h1和h2連接形成雙啞鈴dna結(jié)構(gòu);
(4)制備乳液:a、水相制備:將生物素標(biāo)記的引物(fip)-鏈霉親和素磁珠復(fù)合物3μl,目標(biāo)mirna介導(dǎo)的連接dna模版(5μm)、bp(5μm)各4μl,熒光標(biāo)記的引物bip(40μm)4μl,thermopol(10x)緩沖溶液10μl,目標(biāo)mirna1μl、mgso4(10mm)4μl,dntp(10mm)14μl,bsa(1mg/ml)1μl,bst2.0warmstart聚合酶6μl,混合均勻,加滅菌超純水至100μl。b、油相制備:將dc5225c、dc749、ar20以質(zhì)量比為40%、30%、30%混合均勻。c、形成乳液:將一個(gè)直徑3毫米鋼珠加入2毫升的反應(yīng)管中,加入100μ水相反應(yīng)液和200μl油相,調(diào)整組織研磨器的頻率28hz,研磨時(shí)間1min,使其形成水相液滴直徑約為3-10μm的穩(wěn)定乳液,圖3中白色箭頭標(biāo)記為引物標(biāo)記的磁珠。
(5)lamp反應(yīng):將反應(yīng)管放入恒溫水浴中,在63℃下反應(yīng)1小時(shí),
圖4中黑色點(diǎn)為陰性磁珠,說(shuō)明該磁珠所在的液滴未發(fā)生環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增
反應(yīng),不存在目標(biāo)mirna。白色點(diǎn)為陽(yáng)性磁珠,說(shuō)明該磁珠所在的液滴
發(fā)生了環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增反應(yīng),存在目標(biāo)mirna。
(6)破乳收集磁珠:在反應(yīng)管中加入1毫升異丙醇,破乳洗滌兩次,離心后棄去上清收集磁珠。用100μltes緩沖液(20mmtris-hcl,ph值7.5;100mmnacl)洗滌磁珠三次,待測(cè);
(7)顯微鏡檢測(cè):調(diào)整熒光顯微鏡參數(shù),在與熒光標(biāo)記的內(nèi)引物匹配的640熒光通道下可以拍攝到產(chǎn)生cy5熒光信號(hào)的磁珠,即為陽(yáng)性磁珠,得到陽(yáng)性磁珠的數(shù)量與目標(biāo)mirna的加入量成正比;
(8)流式檢測(cè):調(diào)整流式細(xì)胞儀參數(shù),對(duì)產(chǎn)生cy5熒光信號(hào)的磁珠進(jìn)行計(jì)數(shù),得到陽(yáng)性磁珠的數(shù)量與目標(biāo)mirna的加入量成正比,圖5中,左峰為陰性磁珠計(jì)數(shù),右峰為陽(yáng)性磁珠計(jì)數(shù)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。