为啥通常植物提取RNA是先研磨再裂解,而动物组织可以先加裂解液再研磨?

作者: admin
发布于: 2025-11-28 09:54
分类: 实验方案

简单来说,动物组织的标准流程之所以能“先加裂解液后研磨”,是因为动物组织比植物组织“友好”得多。



植物细胞有坚硬的细胞壁

植物细胞有坚固的纤维素细胞壁,物理上非常坚韧,需要极强的机械力(如液氮冷冻脆化后研磨)才能有效破碎。

动物细胞只有柔韧的细胞膜,没有细胞壁。在裂解液(通常含有去污剂如SDS)中,细胞膜会迅速被溶解。因此,对于小块动物组织,仅靠涡旋、匀浆器或珠磨的轻微机械力就足以完成破碎。



RNase含量和分布的差异

植物组织RNase不仅含量高,而且常储存在独立的区室中,如液泡、细胞壁。一旦机械破碎不彻底,这些区室破裂会持续释放RNase,而裂解液渗透需要时间,这就造成了RNA降解的“时间窗口”。

动物组织而常用的实验组织(如肝、脑、肌肉等)本身的RNase活性相对较低。动物细胞的RNase没有储存在类似植物液泡那样坚固的里。当裂解液接触到组织时,它能更快、更均匀地渗透并失活所有RNase

植物组织液氮冷冻研磨,后加裂解液主要是为了在裂解细胞、释放RNA之前,最大限度地抑制RNA酶(RNase)的活性。




液氮冷冻研磨的核心作用

a. 瞬时低温固定:液氮(-196°C)或冷冻研磨仪的低温能瞬间将组织冷冻固化。这个极低温环境极大地减缓甚至暂停了所有生物化学反应,当然也包括RNase的活性。

b. 物理破碎:在冷冻状态下,组织变得硬而脆,很容易被研磨成细小的粉末。这步操作本身是在RNase被冷冻抑制的情况下完成的,所以RNA是安全的。

c. 创造无RNase的操作窗口:研磨成粉末后,你得到的是一个均质的、处于深度冷冻状态的样品。此时,你再加入预冷的、含有强效RNase抑制剂的裂解液,就能在样品解冻和裂解的瞬间,为RNA提供最大程度的保护。裂解液中的成分能够迅速使RNase失活。



简单总结这个流程的逻辑冷冻(抑制RNase) → 物理破碎(在RNase被抑制状态下) → 加裂解液(在RNase被激活前瞬间将其灭活)

Q&A
1、 可以加裂解液后用珠研法在冷冻研磨仪研磨吗?

可以,但这通常是一个次优选择,风险更高,除非有特殊原因。

2、 什么时候可以考虑“加裂解液后研磨”?


1️⃣高通量操作


为了简化步骤,一些自动化或高通量流程可能会采用这种方式,但他们会通过


预冷裂解液、使用更高效的裂解/抑制剂配方、并严格控制研磨时间和温度


来弥补其缺陷。


2️⃣特别坚韧的组织


对于某些极其坚韧、即使在液氮下也难以磨碎的组织,先加入少量裂解液使其软化,再进行研磨,可能有助于完全破碎。但这属于特殊情况下的权衡。



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本篇文章来源于微信公众号:信天翁GOONIE
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