全方位核酸品質控制——解決分子實驗後顧之憂

核酸的品質在分子實驗中扮演重要成功角色。透過超微量分光光度計與毛細管電泳系統的搭配,可以完美進行核酸樣本的濃度、純度以及完整性的全方位品質控制,使實驗再無後顧之憂

 

核酸品質控制是分子實驗的基礎!

 

對於分子實驗室的科研人員來說,核酸的品質直接影響下游實驗的成功與否。毫無疑問,濃度高、純度高、片段完整的核酸,是實驗室人員理想的核酸樣品。從組織、細胞、微生物等來源純化並富集目標核酸,在進一步處理核酸樣本前,應先對核酸的濃度、純度,以及核酸片段完整性進行品質控制。具體而言,測量濃度是為了符合下游實驗的樣本需求量;檢測純度是為了確定樣本中是否具有其他核酸、蛋白或化學物質的污染;片段完整性則是評判樣本是否有降解的關鍵點。

 

如何進行核酸濃度和純度的品質控制?

 

核酸的濃度及純度需要藉由A230/ A260/ A280 等吸光值來判斷,A260本身可算出濃度,A260/A280 及A260/A230則可判斷純度。傳統的吸光值測量,需要使用分光光度計及比色管加入至少100ul的樣本,再暖機30分鐘後才進行測量,且每測量一個樣本都需要清潔比色管後再進行下次測量,操作繁瑣之外,也非常浪費樣本,因此現在絕大多數實驗室都採用超微量分光光度計,僅需要1 ul即可測得濃度及純度,並且擦拭樣品基座後就可以進行下一次的測量,使用上更方便快速。

 

EzDrop 1000超微量分光光度計為例,可提供核酸(DNA/RNA)濃度和純度的品質控制,僅需3秒鐘即可快遞完成樣本濃度及純度的檢測。此外,EzDrop 1000動態可檢測波長範圍可達190-1000nm,同時樣品基座具有奈米疏水塗層,以確保獲得高精準度結果。而且EzDrop 1000擁有直觀的操作觸控式螢幕,操作快速簡單,協助客戶輕鬆完成樣本品管。

 

EzDrop 1000超微量分光光度計

 

EzDrop 1000檢測主介面

EzDrop 1000檢測主介面

DNA/RNA濃度品質管控


對於DNA及RNA兩種樣本的濃度測定,只需在EzDrop 1000主介面上選 ”Nucleic Acid”按鈕,資料清零之後,在載物臺上滴加1至2ul的樣本,3秒鐘之後儀器便會顯示樣本的濃度數值。載物台側的LED輔助燈能避免滴樣的誤差,奈米疏水塗層的設計除了提高樣品液柱穩定性,還可以減少樣品殘留比例,這些體貼的設計更加確保結果的準確性。

EzDrop 1000 載物台LED輔助燈設計  &  載物台奈米疏水塗層設計

 

DNA純度品質管控

 

在DNA純度品質管控上,標準方法是採超微量分光光度計(光吸收)法,通過A260/230和A260/280的比值來判定DNA的純度。當樣品DNA的A260/A280為1.8-2.0時,通常即視為已達到所要求的純度。若樣品中含有蛋白質或苯酚等雜質時,會使A260/A280的比值發生改變,例如A260/A280的比值小於1.6時,即表示樣品有蛋白質或酚等污染。而當A260/A280的比值大於2時,則表示RNA沒有除乾淨或DNA已變性。

 

RNA純度品質管控  

 

同樣的,RNA純度品管的標準方法也是採超微量分光光度計(光吸收)法,通過A260/230和A260/280的比值來判定RNA的純度。通常A260/280的比值範圍在1.8-2.0之間,如果A260/280的比值大於2.0就表示RNA已經降解,若A260/280比值小於1.8,則說明樣本含有蛋白質或其他雜質;當A260/230的比值小於2時,則表明RNA中含有酚類,鹽等雜質。

 

EzDrop 1000 DNA樣本測量介面

 

如何品管片段完整性?

 

核酸樣本不僅需要測量濃度(總量),片段完整性也是評判樣本品質的關鍵點,因此還需對樣本完整性進行品質控管。毛細管電泳便是核酸樣本完整性品管的不二選擇。

 

DNA片段完整性品管

 

以Qsep毛細管電泳儀為例,軟體具有基因組DNA品質評分值(DQN)系統,可以高效地評估gDNA的品質。資料分析軟體會根據樣本的降解程度以及該樣本高於設定閾值部分的占比,給出0到10之間的DQN值,DQN值越高說明樣本完整性越好,即樣本品質越高。不同品質gDNA樣本DQN值比較

不同品質gDNA樣本DQN值比較

 

RNA片段完整性品管

 

由於RNA酶廣泛存在,RNA樣品十分容易發生降解,而RNA的降解會直接導致下游實驗的失敗。因此,RNA樣本完整性品管顯得更為重要。

 

對於降解程度比較低的Total RNA樣本(例如血液、新鮮組織提取的RNA),Qsep軟體具有RNA品質評分值(RQN)系統,軟體會根據18s和28s的完整性以及峰面積比,給出0到10之間的RQN值,RQN值越高說明樣本完整性越好,即樣本品質越高。

不同品質Tatol RNA樣本RQN值比較

不同品質Tatol RNA樣本RQN值比較(血液提取)

 

對於降解程度比較嚴重的Total RNA樣本(例如FFPE提取的RNA),通常18s和28s基本完全降解,因此不適合用RQN值來評判這類樣本的品質。針對這類樣本,Qsep軟體具有另一個RNA品質評分值DV200,即樣本中大於200nt部分的占比數。DV200值越高,說明樣本降解程度越低,即樣本品質越高。

 

不同品質Tatol RNA樣本DV200值比較

不同品質Tatol RNA樣本DV200值比較(FFPE提取)

 

綜上所述,透過超微量分光光度計與毛細管電泳系統的搭配,可以完美做到核酸樣本的濃度、純度以及完整性全方位品管,使分子實驗再無後顧之憂。


 

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