单细胞建库cDNA产量低逆转录酶

来源:单细胞建库cDNA产量低逆转录酶(DNA Lab Space 实验教程)| 编译:DNA Lab Space

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单细胞建库做到 cDNA 产量低,最让人崩溃。细胞明明在,裂解也做了,qPCR 却 Cq 30+,Bioanalyzer 只剩一堆引物峰。十有八九是逆转录这步没跑通。本文把 Smart-seq2、10x 和手动建库常见坑串起来,从裂解、RT 体系、TSO 到纯化扩增,按流程给你排查动作。别急着换试剂盒,先看下面的步骤。

第一步:快速排查低级错误

1. 细胞根本没进孔,或裂解不充分。

现象是阴性孔和样本孔 Cq 差不多。解决:显微镜确认单细胞入孔,裂解液用 0.2% Triton X-100,65°C 3 min,立刻冰上 2 min。

2. RNase 污染,RNA 被啃光。

枪头、水、台面都可能带酶。解决:换无 RNase 水,加 2 U/µL RNase inhibitor,操作台用 70% 乙醇擦,耗材 121°C 20 min 灭活。

3. 逆转录酶反复冻融或漏加。

RT 酶活性一天比一天低。解决:酶分装 5 µL/管,-20°C 或 -80°C 存放,用前冰上化,别放室温超过 10 min。

4. dNTP、引物浓度拿错。

Oligo-dT 少加一半,cDNA 直接腰斩。解决:配 10× 预混液,每次加 2 µL,引物终浓度 2.5 µM,dNTP 终浓度 1 mM。

教程配图2:单细胞建库cDNA产量低逆转录酶 排查流程示意
▲ 教程配图2:单细胞建库cDNA产量低逆转录酶 排查流程示意

第二步:分维度系统排查

1. 裂解与 RNA 完整性模块。

现象:cDNA 产量低于 1 ng/µL,或 5' 端严重丢失。原理:单细胞总 RNA 约 10 pg,mRNA 只占 1%–5%,裂解过头会放 RNase,裂解不足则 RNA 出不来。解决:先 65°C 3 min 热裂解,再冰上 2 min;裂解液现配,0.2% Triton X-100、2 U/µL RNase inhibitor、2.5 mM dNTP、2.5 µM oligo-dT。验证:加 1 µL 1:1000 ERCC spike-in,建库后看 ERCC 回收率,低于 30% 就查裂解和 RNase。

2. 逆转录酶选择与反应条件模块。

现象:短片段多,长 mRNA 逆转录不到,TSO 掺入低。原理:RT 酶持续合成能力、热稳定性和模板转换活性差别大。SuperScript II 适合 42°C 90 min,Maxima H- 可 53°C 45 min,10x 体系常用 53°C 45 min、85°C 5 min。解决:按酶换条件。SuperScript II:100 U,42°C 90 min,70°C 15 min;Maxima H-:200 U,53°C 45 min,85°C 5 min。加 5 mM DTT、6 mM MgCl2、1 M betaine 帮二级结构打开。验证:用 10 pg–1 ng 阳性 RNA 做梯度,qPCR 查 GAPDH 和 ACTB,Cq 应随模板量线性下降。

教程配图3:单细胞建库cDNA产量低逆转录酶 排查流程示意
▲ 教程配图3:单细胞建库cDNA产量低逆转录酶 排查流程示意

3. 引物、TSO 与 dNTP 模块。

现象:cDNA 弥散在 0.5–2 kb,但产量低,5' 端截短。原理:Oligo-dT 结合 poly(A) 尾,RT 到 5' 端加 C,TSO 带 LNA-rG 配对。TSO 少了,第二链起不来。解决:TSO 终浓度 1–2 µM,序列用 5'-AAGCAGTGGTATCAACGCAGAGTACATrGrG+G-3';oligo-dT 2.5 µM,dNTP 1 mM。退火 42°C 90 min 或 53°C 45 min。验证:用 TSO 引物做 qPCR,或测序看 5' 端覆盖,截短比例高就检查 TSO 和 RT 温度。

4. 抑制剂与纯化模块。

现象:阳性对照也低,换酶没用。原理:胍盐、乙醇、EDTA、肝素、磁珠残留会压 RT 活性。解决:磁珠纯化用 80

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