在分子生物學(xué)與細(xì)胞學(xué)研究中,RNA是最容易被降解的生物大分子。環(huán)境與樣本中普遍存在的RNA酶(RNase)活性很強(qiáng),即使極低水平的污染,也會在提取、定量、反轉(zhuǎn)錄或建庫等步驟中快速破壞RNA,導(dǎo)致重復(fù)性差、Ct漂移、文庫失敗等問題。
一、定義與重要性
無RNA酶級(RNase-Free Grade)試劑指經(jīng)特殊純化、滅活與檢測工藝處理,不含可檢測水平RNA酶活性的試劑,確保RNA樣品在提取、分析與保存過程中的完整性。此級別試劑廣泛用于轉(zhuǎn)錄組學(xué)、RNA干擾、分子診斷及臨床前研究,是RNA實驗成功的前提。
二、常見污染來源與實驗風(fēng)險
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污染來源
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表現(xiàn)形式
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可能后果
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操作環(huán)境
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空氣、手套或器具上的RNase殘留
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RNA電泳無完整條帶,實驗失敗
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常規(guī)試劑
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PBS、水或緩沖液未經(jīng)RNase處理
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樣品降解、Ct值漂移
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樣本本身
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動物組織、血液等富含內(nèi)源性RNase
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RNA-seq文庫質(zhì)量下降
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耗材污染
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未經(jīng)處理的塑料管、槍頭
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RNA提取失敗或重復(fù)性差
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即使微量RNase也會在數(shù)分鐘內(nèi)造成樣品降解,因此在RNA相關(guān)實驗中必須使用經(jīng)過驗證的無RNA酶級試劑與耗材。
三、試劑特點
- 無RNA酶:經(jīng)專門工藝處理和檢測,確保不含可檢RNA酶活性。
- 高純度:去除金屬離子、雜質(zhì)和微生物殘留,避免對RNA穩(wěn)定性的不良影響。
- 兼容性:適配RNA提取、反轉(zhuǎn)錄、體外轉(zhuǎn)錄、RNA干擾等體系。
四、關(guān)鍵質(zhì)量要求
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維度
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控制要點
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價值
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RNase活性
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經(jīng)嚴(yán)格檢測,確認(rèn)無RNase
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確保RNA樣本完整性
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其他酶殘留
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控制DNase、蛋白酶等可能干擾RNA的酶
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避免交叉干擾
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雜質(zhì)與抑制物
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控制重金屬、緩沖殘留等
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保證下游酶學(xué)反應(yīng)順利
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無菌與內(nèi)毒素
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滿足細(xì)胞與診斷實驗
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降低背景和免疫干擾
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批次一致性
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跨批檢測指標(biāo)穩(wěn)定
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確保長期研究的可重復(fù)性
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五、應(yīng)用價值
1.RNA提取與定量分析
- 高質(zhì)量總RNA、mRNA、miRNA的制備與檢測。
- 避免因RNA酶殘留導(dǎo)致提取失敗或濃度偏差。
2.轉(zhuǎn)錄組學(xué)與高通量研究
- RNA-seq文庫構(gòu)建。
- 單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組實驗對RNA完整性要求更高。
3.基因表達(dá)與功能研究
- RT-PCR、RT-qPCR、Northern blot等實驗。
- RNA干擾與體外轉(zhuǎn)錄實驗。
4.診斷與臨床前研究
- 病毒RNA檢測(如SARS-CoV-2、HCV、HIV)。
- 臨床RNA生物標(biāo)志物檢測(cfRNA、miRNA)。
六、常見的無RNA酶級試劑和工具
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類別
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產(chǎn)品
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緩沖液/保存液
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DNA/RNA上樣緩沖液、體外轉(zhuǎn)錄RNA保存液、通用型病毒樣本DNA/RNA保存液、質(zhì)粒DNA保存液
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酶
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T7 RNA Polymerase、T3 RNA聚合酶、T4 DNA聚合酶、RTL逆轉(zhuǎn)錄酶、熱敏感性雙鏈脫氧核糖核酸酶
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化學(xué)試劑
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總RNA提取試劑(Trizol)
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試劑盒
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血液RNA提取試劑盒
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七、常見問題與解決方案
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問題
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典型表現(xiàn)
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解決方案
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RNA提取失敗或降解
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電泳無清晰rRNA條帶
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使用無RNA酶級的水和緩沖液,操作全程低溫,避免反復(fù)凍融
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qPCR擴(kuò)增效率低
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Ct值漂移,重復(fù)性差
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采用無RNA酶級的反應(yīng)組分與管材,保證引物和模板不受降解
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文庫構(gòu)建失敗
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RNA-seq reads不均或過度降解
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使用無RNA酶級試劑與耗材,確保樣品完整性
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動物/臨床樣本檢測偏差
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低豐度RNA無法檢測或信號偏低
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選用無RNA酶級的樣本處理液,減少內(nèi)源性RNase干擾
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八、常見問答
Q1:無RNA酶級與PCR級有什么區(qū)別?
A1:PCR級側(cè)重核酸擴(kuò)增不受抑制物與DNase污染影響;無RNA酶級側(cè)重RNA完整性不被RNase降解。做RNA實驗時需無RNA酶級;做DNA擴(kuò)增可選PCR級;做RT-PCR最好兩者皆滿足或選“RT-PCR grade”。
Q2:只寫“無外源核酸酶”算無RNA酶級嗎?
A2:不等同。需明確RNase檢測方法與限度。泛稱“無核酸酶”可能僅覆蓋DNase。
Q3:高溫高壓(121 °C滅菌)能滅活RNase嗎?
A3:RNase(尤其RNase A)耐熱性強(qiáng),濕熱滅菌并不可靠;推薦化學(xué)失活(DEPC/專用去污液)+一次性耗材的組合策略。
Q4:收到的無RNA酶級原料開封后還能保持多久?
A4:視品類而定。通用建議:
- 干粉:低溫干燥,一次性分裝;
- 溶液:2–8 °C短存,-20 °C長期;避免反復(fù)凍融;開封后標(biāo)注首次開啟日期與分裝編號,限定使用周期(如4–8周)。
Q5:何時必須選擇“無RNA酶級”?
A5:
- 樣本或產(chǎn)物中RNA為目標(biāo)或關(guān)鍵中間體。
- 低豐度/定量型項目(RT-qPCR/數(shù)字PCR/sRNA/單細(xì)胞)。
- 長時間孵育/室溫操作(≥10–30 min)或復(fù)雜基質(zhì)(血清/組織勻漿/外泌體)。
- 體外轉(zhuǎn)錄(mRNA/gRNA)與建庫流程。
- 進(jìn)入細(xì)胞或IVD流程且涉及RNA檢測/保存。
九、阿拉丁產(chǎn)品優(yōu)勢
- 專屬檢測:每批次均經(jīng)RNase殘留檢測,確保RNA穩(wěn)定性。
- 多維控制:同時關(guān)注DNase、蛋白酶、雜質(zhì)和內(nèi)毒素,減少多重干擾。
- 批次一致性:跨批性能穩(wěn)定,支持長期與多中心實驗。
- 應(yīng)用覆蓋廣:適配RNA提取、RT-qPCR、轉(zhuǎn)錄組測序與臨床診斷開發(fā)。
- 合規(guī)支持:提供CoA、殘留檢測摘要和追溯文件,便于注冊與審計。
十、不同等級試劑比較
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等級
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特點
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潛在問題
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推薦應(yīng)用
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科研級
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常規(guī)雜質(zhì)控制
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可能含RNase,RNA樣品極易降解
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DNA實驗、常規(guī)分子生物學(xué)
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無蛋白酶級
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無蛋白酶殘留,保護(hù)蛋白完整
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不排除RNase,RNA仍可能降解
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蛋白質(zhì)組學(xué)、抗體研究
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低內(nèi)毒素級
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內(nèi)毒素控制嚴(yán)格,適合細(xì)胞實驗
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RNase未必受控,RNA不穩(wěn)定
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細(xì)胞培養(yǎng)、免疫實驗
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無RNA酶級
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確認(rèn)無RNase污染
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RNA得到完整保護(hù)
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RNA提取、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、診斷檢測
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“無RNA酶級”試劑不僅是RNA實驗成功的必要條件,更是轉(zhuǎn)錄組學(xué)、RNA干擾及分子診斷可靠性的關(guān)鍵保障。通過嚴(yán)格的質(zhì)量控制和用途化驗證,科研與產(chǎn)業(yè)用戶能夠獲得更穩(wěn)定、更可追溯的實驗數(shù)據(jù)。
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