目前对于基因变异尤其是肿瘤组织基因突变检测,组织样本仍然是“金标准”,然而对于相当比例的样品细胞含量非常少,样本仅有一份十分珍贵, 偏偏在 PCR 或 NGS 等检测基因变异的应用中,又需要同时检测DNA和RNA,有没有一种办法能用同一份样本完成这两种核酸的提取?
 
QIAGEN在共纯化方面可以说产品线非常全,涉及DNA / RNA、RNA / Protein、DNA / RNA / Protein、DNA / RNA / miRNA 等共纯化方案,适用的样本类型多种多样。小Q今天以 AllPrep DNA / RNA FFPE Kit 为例,带您探究 QIAGEN 针对 FFPE 样本设计的一举多得的 DNA / RNA 共提取方案!

克服样本异质性

FFPE样本大多为肿瘤相关,肿瘤是个大群体,包含许多小的“部落”,部落之间的习性都不相同,这种现象叫做“肿瘤异质性”,甚至在肿瘤内部也会出现瘤内异质性。AllPrep DNA/RNA FFPE Kit从一份样本中同时获取DNA和RNA,从基因组水平和转录组水平揭示肿瘤发生、发展机制,减少样本使用量的同时,最大程度避免了样本的瘤内异质性

充分利用样本

FFPE样本众所周知的挑战在于:福尔马林固定容易使组织中的核酸发生不同程度的降解和分子间的交联,石蜡高温渗入过程进一步加速核酸降解,使FFPE样本中的核酸严重片段化。不仅如此,相当部分片段化的DNA呈单链结构,在结构上更接近RNA,这也正是同一份样本中共提取DNA/RNA的挑战所在。不同于其他DNA/RNA共提取的试剂盒,AllPrep DNA/RNA FFPE Kit无需将样本裂解后得到的总核酸分成两份,而是采用独特的裂解方法,FFPE样本在优化的裂解缓冲液中孵育,使得RNA释放出来,而DNA形成沉淀。离心后,将含有RNA的上清和含有DNA的沉淀分别处理来纯化RNA和DNA。值得一提的是,该试剂盒在纯化DNA和RNA时均使用专门针对微量样本开发的MinElute离心柱,支持最小15ul体积洗脱,提高核酸样本浓度,极大方便了下游应用。AllPrep DNA/RNA FFPE Kit通过差异化释放DNA和RNA,真正做到从一份样本中获取两种核酸,正所谓应收尽收,颗粒归仓!


图1. AllPrep DNA/RNA FFPE Kit试剂盒核酸纯化流程

核酸质量不打折扣

前面提到,FFPE样本由于福尔马林固定和包埋,核酸不仅大量降解使得率降低,而且被甲醛修饰进而干扰下游的酶反应。而AllPrep DNA/RNA FFPE Kit经过优化,尽可能的逆转甲醛修饰,而不会进一步降解DNA和RNA。我们分别用AllPrep DNA/RNA FFPE Kit和经典提取试剂盒QIAamp DNA FFPE Tissue Kit、RNeasy FFPE Kit等试剂盒处理等量的不同组织FFPE样本,发现不管DNA还是RNA,在核酸得率、核酸质量上均无明显差异,甚至得到的RNA完整性更好(图2、3)。


图2.用不同试剂盒从FFPE样本中纯化DNA和RNA


图3.用不同类型试剂盒纯化核酸后,PCR检测特定基因片段扩增[1]

下游实验衔接顺畅

下游的PCR实验也丝毫不用担心,使用AllPrep DNA/RNA FFPE Kit和QIAamp DNA FFPE Tissue Kit纯化DNA后,进行qPCR,得到的Ct值几乎能完美重合!再以MS-PCR甲基化实验为例,研究者[1]测定了用不同试剂盒从前列腺癌样本中提取的核酸中4个已知甲基化位点的甲基化程度,证明AllPrep DNA/RNA FFPE Kit对DNA甲基化信息保存完好。


图4.使用不同类型核酸纯化试剂盒纯化DNA后,扩增Prnp和c-Jun基因


图5.经MSP实验验证不同类型核酸纯化试剂盒所得DNA上特定位点甲基化程度

操作简单易重复

一款好的核酸纯化试剂盒不仅需要具备核酸质量高、操作步骤简易等优点,更需要具备测定结果在生产批次间、实验室间有良好的重复性。使用AllPrep DNA/RNA FFPE Kit在三个不同实验室纯化相同的FFPE样本,核酸得率、核酸质量、下游MS-PCR、NanoString等实验均无明显差异[1、2]。


图6. AllPrep DNA/RNA FFPE Kit在不同实验室核酸纯化表现一致


什么?同学你说你的研究需要同时覆盖miRNA和DNA?

没问题!AllPrep DNA/RNA FFPE Kit专门优化出了miRNA的纯化流程,让你的多组学研究更简单!

总之,适用于FFPE样本的AllPrep DNA/RNA FFPE Kit是一款可最大限度的利用样本并克服肿瘤组织样本异质性的DNA/RNA共提取试剂盒,值得为检材少还想开展多组学研究而焦灼的你拥有!
 
参考文献
1. Palak G. Patel, Shamini Selvarajah, et al. Reliability and performance of commercial RNA and DNA extraction kits for FFPE tissue cores. Plos One. June 22, 2017
2. Patel PG, Selvarajah S, Boursalie S, How NE, Ejdelman J, Guerard K-P, et al. Preparation of Formalinfixed Paraffin-embedded Tissue Cores for both RNA and DNA Extraction. JoVE J Vis Exp. 2016
 
  千里之行,始于“样本”之FFPE核酸共提取
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