2020年10月28日
このプロトコルは、動物およびヒト被験者の糞便サンプルから高品質のトータルRNAを分離します。市販のmiRNA分離キットは、最適化された量と質で純粋なRNAを単離するために、大幅に適応して使用されます。RNA分離株は、シーケンシング、マイクロアレイ、RT-PCRなどのほとんどのダウンストリームRNAアッセイに適しています。
マイクロRNAを研究するために、糞便サンプルからRNAを単離するためのプロトコルを提示します。このプロトコルは、糞便からRNAを高品質かつ大量に単離するために使用できます。生きた微生物からのRNAを最小限に抑えます。
このプロトコルでは、結合バッファーが使用されていないことを強調することが重要です。このプロトコルはシンプルでわかりやすいです。まず、25〜100ミリグラムの糞便サンプルを、2ミリリットルの微量遠心チューブに600マイクロリットルの滅菌1X DPBSに再懸濁します。
サンプルの入ったチューブを室温で30分間インキュベートします。次に、1ミリリットルのピペットチップで混合物をマッシュし、よくボルテックスします。混合物をホモジナイザーに再懸濁し、1サイクルを1分間4, 000回転で45秒間に設定して、RNAの量と品質を最適化し、向上させます。
600マイクロリットルの酸性フェノールクロロホルム溶液をサンプルに加え、混合物を60秒間ボルテックスします。あるいは、収量中のRNAの量を増やすために、ホモジナイザーと混合します。室温で10, 000 x gでサンプルを15分間遠心分離し、水相と有機相を分離します。
界面がコンパクトになるまで遠心分離を繰り返します。上部水相を、下部相を乱さずに慎重に、ヒンジキャップ付きの新しい2ミリリットル微量遠心チューブに移します。ACSグレードの100%エタノールを、取得した水相の体積の1.25倍で加え、ボルテックスを3秒間加えます。
フィルターカートリッジを収集チューブに入れます。各サンプル600マイクロリットルを、microRNA分離キットに付属のフィルターカートリッジにロードします。10, 000 x gで90秒間遠心分離し、カートリッジで混合物をろ過します。
次に、ろ液を廃棄します。これを繰り返して、混合物の全容量が同じフィルターメンブレンでろ過されるまで繰り返します。すべてのサンプルがフィルタリングされます。
700マイクロリットルのmicroRNA洗浄液1を同じフィルターカートリッジに加えます。60秒間遠心分離して、フィルターカートリッジで洗浄液をろ過します。ろ液を捨て、フィルターカートリッジを同じ収集チューブに置きます。
ACSグレードの100%エタノールで調製した700マイクロリットルの洗浄液2/3でフィルターカートリッジを洗浄し、10,000 x gで1分間遠心分離します。得られた濾液を廃棄し、フィルターカートリッジを同じチューブに入れます。フィルターカートリッジを500マイクロリットルの洗浄液2/3で洗浄し、10, 000 x gで1分間遠心分離します。
得られた濾液を捨て、フィルターカートリッジを同じ収集チューブに入れます。ACSグレードの100%エタノールで調製した250マイクロリットルの洗浄液2/3でフィルターカートリッジを洗浄し、10,000×gで1分間遠心分離します。得られた濾液を捨て、フィルターカートリッジを同じ収集チューブに入れます。
最後に、フィルターカートリッジを新しい収集チューブに移し、アセンブリを5分間回転させて残留液体を取り除きます。フィルターカートリッジを新しい収集チューブに移し、フィルターの中央に50マイクロリットルのヌクレアーゼフリー水を追加し、チューブにキャップをします。チューブを室温で10分間インキュベートします。
次に、チューブを8, 000 x gで5分間回転させて、RNAを新しいコレクションチューブに回収します。チップベースのRNA電気泳動アッセイでは、マウスおよびヒトの糞便由来の代表的なRNA分離株は、18Sおよび28SのrRNA組成が少ないか、または不足しており、RNA分離株のサイズはsmall RNA領域に落ちることが示唆されています。チップベースの電気泳動によるさらにsmall RNA電気泳動により、RNAの大部分がマイクロRNAサイズであることが明らかになりました。
抽出したRNAの純度は、260ナノメートルと280ナノメートルの波長で2.0、260ナノメートルと230ナノメートルの波長で1.8の吸光度比の値で示されるように高かった。有機抽出の成功を確実にするためには、面が明確であることを確認し、下相を乱すことなく上部水相のみを移すようにしてください。
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本プロトコルでは、生存微生物によるコンタミネーションを最小限に抑えながら、糞便サンプルから高品質なRNAを単離するための簡便な方法を提示します。本手法は動物およびヒトの両方の被験者を対象に設計されており、ダウンストリームアプリケーションに向けて最適化された回収量と純度を確保します。
糞便検体から高純度のRNAを単離することで、微生物混入のない宿主由来のmicroRNAへのアクセスが可能となり、ターゲット検証におけるメカニズム的なリスク低減が実現します。これにより、胃腸疾患および全身性疾患のバイオマーカー探索およびパスウェイ解析において、予測精度の向上が期待できます。本プロトコルのスケールアップ可能性と再現性は、探索研究から前臨床ワークフローに至るまで、組織的な再利用を容易にします。
本手法は、オミクス解析および機能的アッセイのための標準化された入力を提供することで、初期探索からリード化合物同定、さらに前臨床バリデーションに至る探索的な連続プロセスに適合します。