Spektrofotometryczna analiza jakościowa i ilościowa DNA i RNA za pomocą urządzenia NanoDrop protokół

Podobne dokumenty
Techniki molekularne ćw. 1 1 z 6

RT31-020, RT , MgCl 2. , random heksamerów X 6

Izolacja RNA metodą kolumienkową protokół

Zakład Biologii Molekularnej Wydział Farmaceutyczny, WUM ul. Banacha 1, Warszawa. Zakład Biologii Molekularnej

JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI? JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI?

SKUTECZNOŚĆ IZOLACJI JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI? JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI?

Zakład Biologii Molekularnej Materiały do ćwiczeń z przedmiotu: BIOLOGIA MOLEKULARNA

1. PRZYGOTOWANIE ROZTWORÓW KOMPLEKSUJĄCYCH

Spektroskopia molekularna. Ćwiczenie nr 1. Widma absorpcyjne błękitu tymolowego

Ćwiczenie 1. Izolacja genomowego DNA różnymi metodami

CEL ĆWICZENIA: Zapoznanie się z przykładową procedurą odsalania oczyszczanych preparatów enzymatycznych w procesie klasycznej filtracji żelowej.

Zakład Biologii Molekularnej Materiały do ćwiczeń z przedmiotu: BIOLOGIA MOLEKULARNA

EKSTRAHOWANIE KWASÓW NUKLEINOWYCH JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI? JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI?

Biologia Molekularna ĆWICZENIE I PREPARATYKA RNA

Część I Zakup zestawów diagnostycznych do GMO.

Laboratorium z bionanostruktur. Prowadzący: mgr inż. Jan Procek Konsultacje: WT D- 1 8A

Oznaczenie polimorfizmu genetycznego cytochromu CYP2D6: wykrywanie liczby kopii genu

OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS

Żele agarozowe i poliakylamidowe: jak je przechować na później?

Metody badania ekspresji genów

Zestawy do izolacji DNA i RNA

Ćwiczenie numer 6. Analiza próbek spożywczych na obecność markerów GMO

Część I Zakup zestawów diagnostycznych do GMO.

Katedra Fizyki i Biofizyki instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych dla kierunku Lekarskiego

Izolowanie DNA i RNA z komórek hodowlanych. Ocena jakości uzyskanego materiału

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1)

Oznaczanie mocznika w płynach ustrojowych metodą hydrolizy enzymatycznej

Angielski w diagnostyce? Jest na to sposób.

Zakład Biologii Molekularnej Materiały do ćwiczeń z przedmiotu: BIOLOGIA MOLEKULARNA

Applied Biosystems 7500 Fast Real Time PCR System, czyli Mercedes wśród termocyklerów do analizy PCR w czasie rzeczywistym

Spektrofotometryczne wyznaczanie stałej dysocjacji czerwieni fenolowej

Analiza spektralna i pomiary spektrofotometryczne

Biochemia: Ćw. 11 Metoda RT-PCR

RÓWNOWAGI REAKCJI KOMPLEKSOWANIA

Opis przedmiotu zamówienia wraz z wymaganiami technicznymi i zestawieniem parametrów

IZOLACJA KWASÓW NUKLEINOWYCH WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 7 ECTS PRZEDMIOT PROGOWY!!!

Odczynnik do izolacji RNA z tkanek zwierzęcych, roślinnych oraz linii komórkowych

ĆWICZENIE I - BIAŁKA. Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z właściwościami fizykochemicznymi białek i ich reakcjami charakterystycznymi.

OGŁOSZENIE Zapytanie ofertowe nr 27

Wpływ ilości modyfikatora na współczynnik retencji w technice wysokosprawnej chromatografii cieczowej

Sprawozdzanie z ćwiczenia nr 3 - Kinetyka enzymatyczna

Pakiet 3 Zestawy do izolacji, detekcji i amplifikacji badań grypy i Borrelia met. real time PCR część 67

Laboratorium 5. Wpływ temperatury na aktywność enzymów. Inaktywacja termiczna

ĆWICZENIE 3 CIEPŁO ROZPUSZCZANIA I NEUTRALIZACJI

JAK WYZNACZA SIĘ PARAMETRY WALIDACYJNE

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

ĆWICZENIE 2 KONDUKTOMETRIA

IZOLACJA KWASÓW NUKLEINOWYCH WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 7 ECTS PRZEDMIOT PROGOWY!!!

Total RNA Zol-Out. 25 izolacji, 100 izolacji

ĆWICZENIE B: Oznaczenie zawartości chlorków i chromu (VI) w spoiwach mineralnych

AmpliTest Salmonella spp. (Real Time PCR)

Sporządzanie roztworów buforowych i badanie ich właściwości

Zestaw do oczyszczania DNA po reakcjach enzymatycznych. Nr kat. EM03 Wersja zestawu:

Adsorpcja błękitu metylenowego na węglu aktywnym w obecności acetonu

K02 Instrukcja wykonania ćwiczenia

METODYKA POMIARÓW WIDM ABSORPCJI (WA) NA CARY-300 (Varian) i V-550 (JASCO)

Metody badań składu chemicznego

Laboratorium 8. Badanie stresu oksydacyjnego jako efektu działania czynników toksycznych

PCR bez izolacji testujemy Direct PCR Kits od ThermoFisher Scientific

AmpliTest GMO screening-nos (Real Time PCR)

Zestaw do wykrywania Babesia spp. i Theileria spp. w kleszczach, krwi i hodowlach komórkowych

47 Olimpiada Biologiczna

Laboratorium 4. Określenie aktywności katalitycznej enzymu. Wprowadzenie do metod analitycznych. 1. CZĘŚĆ TEORETYCZNA

ĆWICZENIE 4. Oczyszczanie ścieków ze związków fosforu

AmpliTest Babesia spp. (PCR)

Spis treści. Aparatura

Polarymetryczne oznaczanie stężenia i skręcalności właściwej substancji optycznie czynnych

PathogenFree DNA Isolation Kit Zestaw do izolacji DNA Instrukcja użytkownika

ABSORPCYJNA SPEKTROMETRIA ATOMOWA

ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII I GOSPODARKA ODPADAMI STUDIA STACJONARNE

ĆWICZENIE II Kinetyka reakcji akwatacji kompleksu [Co III Cl(NH 3 ) 5 ]Cl 2 Wpływ wybranych czynników na kinetykę reakcji akwatacji

WPŁYW ILOŚCI MODYFIKATORA NA WSPÓŁCZYNNIK RETENCJI W TECHNICE WYSOKOSPRAWNEJ CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

ĆWICZENIE 5 Barwniki roślinne. Ekstrakcja barwników asymilacyjnych. Rozpuszczalność chlorofilu

data ĆWICZENIE 12 BIOCHEMIA MOCZU Doświadczenie 1

Zapytanie ofertowe dotyczące zakupu SPEKTROFOTOMETR

Oznaczenie polimorfizmu genetycznego cytochromu CYP2D6: wykrywanie liczby kopii genu

Laboratorium Podstaw Biofizyki

ĆWICZENIE NR 3 BADANIE MIKROBIOLOGICZNEGO UTLENIENIA AMONIAKU DO AZOTYNÓW ZA POMOCĄ BAKTERII NITROSOMONAS sp.

data ĆWICZENIE 7 DYSTRYBUCJA TKANKOWA AMIDOHYDROLAZ

GRADIENT TEMPERATUR TOUCH DOWN PCR. Standardowy PCR RAPD- PCR. RealTime- PCR. Nested- PCR. Digital- PCR.

AmpliTest Chlamydia/Chlamydophila (Real Time PCR)

Ćwiczenie 1. Sporządzanie roztworów, rozcieńczanie i określanie stężeń

Projektowanie reakcji multiplex- PCR

Ćwiczenie 7. Wyznaczanie stałej szybkości oraz parametrów termodynamicznych reakcji hydrolizy aspiryny.

A4.04 Instrukcja wykonania ćwiczenia

Zestaw do izolacji totalnego DNA z drożdży

OCENA CZYSTOŚCI WODY NA PODSTAWIE POMIARÓW PRZEWODNICTWA. OZNACZANIE STĘŻENIA WODOROTLENKU SODU METODĄ MIARECZKOWANIA KONDUKTOMETRYCZNEGO

Syngen Gel/PCR Mini Kit

Wysokosprawna chromatografia cieczowa w analizie jakościowej i ilościowej

Spis treści. Wstęp... 9

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2019 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA. Arkusz zawiera informacje prawnie chronione do momentu rozpoczęcia egzaminu

Laboratorium z biofizyki

Zestaw do izolacji DNA z krwi świeżej i mrożonej

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2019 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Zestaw do wykrywania Anaplasma phagocytophilum w kleszczach, krwi i hodowlach komórkowych

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

2. Przedmiot zamówienia: Odczynniki chemiczne do izolacji DNA i reakcji PCR, wymienione w Tabeli 1. Nazwa odczynnika Specyfikacja Ilość*

Ćw. 5 Absorpcjometria I

Transkrypt:

Spektrofotometryczna analiza jakościowa i ilościowa DNA i RNA za pomocą urządzenia NanoDrop protokół Wiele laboratoriów ma problem z izolacją RNA. Ten wstępny etap może zaważyć na powodzeniu lub klęsce całej serii badań, ponieważ RNA zanieczyszczone odczynnikami używanymi podczas ekstrakcji będzie nieefektywnie odwrotnie-transkrybowane. Dlatego niezwykle ważna jest kontrola wyizolowanego RNA przed jakąkolwiek obróbką enzymatyczną. Idealnym narzędziem do takiej kontroli jakości jest NanoDrop. Cel: określenie czystości DNA lub RNA po izolacji. Wprowadzenie: po skończonej izolacji kwasów nukleinowych musimy wiedzieć jakie jest stężenie i czystość materiału przed wykonaniem jakichkolwiek badań. Podczas ekstrakcji kwasów nukleinowych używa się rozpuszczalników organicznych (fenol, chloroform, alkohole) oraz soli (np. chlorek lub izotiocyjanian guanidyny), które mogą inhibować reakcje enzymatyczne takie jak PCR, RT-PCR, znakowanie rybonukleotydów i inne. RNA zanieczyszczone solami także szybciej degraduje (nawet przechowywany w -80 C!). Dlatego tak ważna jest poprawna analiza jakościowa i ilościowa każdej próbki. Wygodną formą takiej analizy jest pomiar absorbancji przy długości fali 230, 260 i 280nm. Obecnie większość laboratoriów dysponuje systemami typu NanoDrop (Thermo Scientific), które

mierzą te parametry w kropli <1,5ul i automatycznie przeliczają absorbancję na stężenie i czystość białkową oraz organiczną. Wyznaczają także wykres absorbancji, bardzo pomocny przy ustalaniu źródła zanieczyszczeń kwasów nukleinowych. Wykonanie pomiaru: * Próbkę DNA/ RNA przed pomiarem rozmrozić i trzymać na lodzie. Bezpośrednio przed pomiarem zvortexować lub przepipetować góra-dół aby ją dobrze wymieszać. * W menu urządzenia wybrać odpowiednia opcję (w przypadku NanoDrop a 1000 jest to Nucleic Acids ->ds DNA/ ssdna/ RNA. Opcje różnią się wartością jednostkowej absorbancji przyjmowaną w przeliczeniu na stężenie, należy o tym pamiętać!) * Przygotować czystą wodę (do inicjalizacji) oraz bufor, w którym rozpuszczany był kwas nukleinowy (próba ślepa używana jako kalibrator). Inicjalizację i kalibrację wykonać nakrapiając każdorazowo 1,2-1,5µl płynu.za każdym razem zetrzeć szmatką okienko spektrofotometru. * Nałożyć 1,2-1,5µl próbki na okienko, uważając na ewentualne bąbelki powietrza, które mogą zafałszować pomiar. Po wykonaniu pomiaru okienko przemyć wodą i przetrzeć szmatką. * Jeżeli musimy zbierać próbkę z powrotem z okienka, dbajmy o jakość wody i dokładnie przemywajmy okienko pomiędzy pomiarami kolejnych próbek!

Ryc. 1: Czyste RNA w zakresie stężeń od 1000 ng/µl (granatowa krzywa) do 3800 ng/µl (ceglasta). Widzimy, że stężenia powyżej 3000 ng/µl (żółta i ceglasta krzywa) są zbyt wysokie, by można było poprawnie oszacować A260. Charakterystyczne jest to, że w przypadku każdej z krzywych absorbancja A230 jest około 2x mniejsza niż A260 jest to wyznacznik dobrej jakości RNA Analiza i interpretacja wyniku: * Analiza ilościowa: Ilość kwasu nukleinowego jest określana jako stężenie w 1 µl. Zakres stężeń, w którym oznaczenie jest wiarygodne to ok. 10-3000 ng/µl. Powyżej tej wartości DNA lub RNA jest zbyt stężone, by prawidłowo określić jego ilość i wyznaczyć krzywą absorbancji (ryc. 1). Poniżej wartości 10ul znacząca absorbancja tła powoduje przeszacowanie wyniku. Próbkę o zbyt wysokiej wartości absorbancji rozcieńczamy tym samym buforem, którego używaliśmy podczas izolacji i którym kalibrowaliśmy urządzenie. Przy zbyt niskiej ilości kwasu nukleinowego próbkę zagęszczamy lub przyjmujemy że ma ona stężenie niższe niż wyliczone przez urządzenie. * Analiza jakościowa: maksimum absorbancji białek, częstego zanieczyszczenia DNA przy izolacji manualnej, wynosi 280 nm, zaś zanieczyszczenia organiczne posiadają najwyższą absorbancję poniżej 240 nm. Przyjęto więc arbitralnie 230nm jako długość fali dobrze określającą stopień zanieczyszczeń rozpuszczalnikami.organicznymi. * Miarą stopnia czystości kwasów nukleinowych jest stosunek A260/230

oraz A260/280. Przyjmuje się, że czyste DNA lub RNA ma A260/280>1,8 i A260/230>1,8. Idealnie czyste RNA rozpuszczone w wodzie DEPC może mieć A260/230 nawet ok. 2,20.Na dokładną wartość tego parametru nieznacznie wpływa użyty bufor, ale generalnie parametry dobrze wyizolowanego DNA lub RNA oscylują wokół 1,8 2,05.Najprościej rzecz ujmując oznacza to, że absorbancja przy maksimum dla kwasów nukleinowych (A260) jest 2x większa niż absorbancja tła i zanieczyszczeń. * Krytyczne dla reakcji enzymatycznych są wartości A260/280 i A260/230<1,4. Niższe wartości mogą spowodować bardzo kiepskie wyniki amplifikacji np. metodą Real-Time PCR czy też słabe znakowanie sond do mikromacierzy. Przy A260/230<1 nawet zwykły RT-PCR może okazać się problemem. Dlatego w przypadku kiepskiej czystości należy powtórzyć ekstrakcję alkoholem. Rodzaje zanieczyszczeń * Zanieczyszczenie fenolem powodują wzrost absorbancji w zakresie 200-230 nm i rozszerzenie krzywej w zakresie 250-280 nm. Obraz (w przypadku ryciny 3 dotyczy próbek znaczonych strzałką, oprócz jasnoniebieskiej) jest podobny jak w przypadku zanieczyszczenia solami chaotropowymi. Takie DNA/RNA nie nadaje się do zastosowań enzymatycznych. A260/230 i A260/280 mogą przyjmować zaskakujące wartości (>2. lub <1,4 w zależności od stężenia fenolu i towarzyszących zanieczyszczeń, np. chloroformu i alkoholu izoamylowego)

Ryc. 2: Zanieczyszczenie fenolem (czerwona strzałka) oraz niepoprawna aplikacja próbki na okienko (oznaczone czarnymi strzałkami) * Zanieczyszczenie izotiocyjanianem lub chlorkiem guanidyny widoczne na ryc. 2 (krzywa czarna i jasnozielona). Wydatny pik przy długości fali 230nm i towarzyszące mu przesunięcie absorbancji DNA/RNA w prawo w kierunku 270nm to cechy charakterystyczne tej kontaminacji. Taka próbka w żadnym wypadku nie nadaje się do zastosowań enzymatycznych, sole izotiocyjanianu są silnymi zwiazkami chaotropowymi i unieczynniają eznymy! Najczęściej oba parametry A260/A280 i A260/A230 <1,4. Ryc. 3: Zanieczyszczenie solami chaotropowymi. Charakterystyczna skocznia mamucia na wykresie absorbancji. * Zanieczyszczenie białkami powodują wzrost absorbancji w zakresie 200-230 nm i rozszerzenie krzywej w zakresie 250-280 nm. Przy niewielkim zanieczyszczeniu (<0,1% ) możemy nie obserwować górki z prawej strony wykresu, a jedynie niewielki spadek A260/280.

Ryc 4. Wysokie zanieczyszczenie białkowe DNA we wszystkich próbkach. * Zanieczyszczenie etanolem i/lub izopropanolem nie obserwuje się znaczącej zmiany absorbancji, szczególnie w roztworach zbuforowanych. W wodzie parametr A260/230 może być nieznacznie obniżony. Przy niewielkiej domieszce etanolu reakcje enzymatyczne nie są mocno zakłocóne, warto jednak przywiązywać wagę do dokłądnego wysuszenia pelletu przd rozpuszczeniem, ponieważ zanieczyszczenia etanolem i izopropanolem są niewykrywalne spektrofotometrycznie! * Zanieczyszczenie DNA przez RNA (i vice versa) oba kwasy nukleinowe są koekstragowane i zazwyczaj występują razem po izolacji. Mają także bardzo zbliżoną pochłanialność i emisję światła, więc są nirozróżnialne spektrofotometrycznie. W przypadku konieczności pozbycia się DNA z RNA musimy wykonać trawienie próbek DNAzą. Troubleshooting * A260/230 jest >2,3 Powodem może być kalibracja urządzenia innym buform niż użyty do rozpuszczenia próbek (np.woda vs TRIS-HCl). Inna możliwość to nieprawidłowe nakropienie próbki na okienko i pomiar powietrza zamiast kropli przez spektrofotometr. Objawia się to poszarpaną krzywą (ryc. 2)

* Absorbancja A260 jest ujemna. Powodem może być kalibracja urządzenia innym buform niż użyty do rozpuszczenia próbek (np.woda vs TRIS-HCl). Inna możliwość to nieprawidłowe nakropienie próbki na okienko i pomiar powietrza zamiast kropli przez spektrofotometr. (ryc. 2) * Urządzenie nie potrafi wyznaczyć absorbancji Próbka zawieszona jest w pieniącym się bądź lepkim buforze, nakropiono zbyt mało próbki bądź poza strefą pomiaru (okienko jest puste).

Data publikacji: 05.12.2016r.