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关于m6A-IP-qPCR和RIP-qPCR公开课问题集锦

市场部-WW 联川生物 2022-05-21

2月28、29日,我们进行了m6A-IP-qPCR和m6A-RIP-qPCR的线上培训课程,错过的老师扫描下图中的二维码即可回看


m6A-IP-qPCR课程(上),主要讲解关于m6A-IP-qPCR一些实验


m6A-RIP-qPCR课程(下),主要讲解m6A甲基化酶的一些RIP-qPCR小知识


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这两次课程介绍的是“m6A-IP-qPCR该怎么做”,由于同时在线提问,有部分老师的问题未来得及第一时间解答,于是我们将问题进行了收集整理,给出了解答。


一、m6A-IP-qPCR相关问题

问题1:老师您好,目前我们通过转录组测序发现一个基因,发现这个基因的m6A也存在显著差异,同时也发现这两个材料里的去甲基化酶有显著差异,推测基因A的差异是由于甲基化引起的,而甲基化的差异是由于去甲基化酶的差异引起的,但以上的都是推测,请问下一步该如何更好证明?

答:第一步,用siRNA或者CRISPR-Cas9的方法敲低此去甲基化酶,再用m6A-IP-qPCR检测基因A的甲基化水平后,再检测此基因的自身功能有无受到影响第二步,可以构建A基因的m6A甲基化突变质粒,转染或者导入细胞中,检测此基因的自身功能有无受到影响。一般可以把A碱基替换成其他碱基如C等。具体做法可以回顾之前我们课堂里讲到的内容,详情请点击千人同时在线,联川m6A公开课超长版问答合集1| m6A专题。



问题2:测序之后已经确定了靶基因上发生m6A修饰的区域,是不是针对这些区域来设计引物就可以?

答:如果在m6A-IP-qPCR中时做了打断,那么设计引物时需要针对m6A发生修饰的区域设计;如果在此过程中未做打断,那么由于IP下来的原则上是整条mRNA,引物设计不一定非要针对m6A修饰的区域。请注意,打断的长度不要过短防止引物不好设计。


问题3:内参的选择与普通qPCR有什么区别?

答:m6A-IP-qPCR实验中所谓的“内参”就是Input组,和一般的IP实验是一样的,但和普通qPCR是不一样的(普通qPCR的内参通常是GAPDH等基因)。


问题4:m6A不需要做技术重复吗?

答:这个问题有些简单,我来补全一下。如果是做测序方面,需要做3个以上的生物学重复,不需做技术重复。而如果是做m6A-IP-qPCR,单个样本需要做3个技术重复,同时外加3个生物学重复,也就是总计9×2=18个反应(因为还有9个Input)。


问题5:是否可以使用绝对定量的方法来做呢?

答:没有严格意义上的绝对定量法。主流的相对定量也是能够发主流的高分杂志的,如Nature和Cell的m6A-IP-qPCR很多都是相对定量法。所以目前检测单个基因m6A修饰程度是否有差异,主流的方法就是是m6A-seq和MeRIP-qPCR(也就是m6A-IP-qPCR)。所以说市面上的MeRIP-qPCR试剂盒都是用相对定量的方法。如果不愿意自己配置试剂盒中各种buffer的话,可以购买默克公司出品的millipore m6A试剂盒——Millipore Magna MeRIP™ m6A Kit Transcriptome-wide Profiling of N6-Methyladenosine。其中IP完毕的后续建库部分直接替换成qPCR即可。


问题6:这种方法和RIP试剂盒是类似的吗?

答:MeRIP-qPCR(也就是m6A-IP-qPCR)和RIP不同,两者实验目的不同:前者是检测单基因的m6A水平,后者是检测与阅读蛋白结合的mRNA。在实验方法上也有差异。换句话说m6A抗体直接binding的是RNA,而RIP的一些抗体如YTHDF1 antibody、FTO antibody等抓取的是蛋白,然后再去研究这些蛋白上的RNA。是两种不同的概念。m6A抗体理论上可以结合任何带m6A修饰的RNA,特异性高达99%,不存在非特异性富集情况。


问题7:富集mRNA有试剂盒吗?哪个公司的?求货号。

答:一种是我们联川生物自己内部常用试剂盒,为Thermo Fisher公司出品,货号61006。另一种是安捷伦公司出品的Absolutely mRNA Purification Kit。


问题8:2-△ct这个方法运用的前提,应该是扩增效率接近100%或者与内参相似的前提才行的吧?不然应该是不能这么做的。

答:是的,所以这个实验对RNA的起始量和质量要求很高,在IP后要有足够的RNA进行反转录;同时要对引物进行验证,需要多设计几对引物进行比较。另外,和普通PCR一样,对引物退火温度也需摸索以达到最佳反应条件。


问题9:IP得到的mRNA浓度一般多少是比较适合下一步的qPCR?

答:通常这类问题背后有非常多的细节需要考量,我们来一个个解释。通常我们做常规的qPCR一个反应大概会加入1μL进入整个约25μL的SyberGreen反应体系中。按照约为50-100ng的total RNA来算的话,一般浓度在50-100ng/μL左右。但是这边是mRNA,说明前期rRNA干扰已经不存在,那么一次反应按照RNA与引物有效碰撞效率计算,大约3-5ng就可以够一次PCR反应。当然我们建议非特殊情况还是使用非打断的方式对total RNA直接进行IP,设计常规引物PCR。这类的话浓度控制在50-100ng左右即可。这边不用刻意控制RNA起始量问题。另外请注意反转录效率问题。 


问题10:讲下pri-,pre和mature-microRNA的m6A-IP检测的注意事项吧。

答:pri-miRNA全称为primary microRNA,也叫miRNA初级体。位于细胞核内,是miRNA成熟体加工前,通过DNA上miRNA基因转录出来的初级产物。如上图所示,有polyA结构,有折叠等,更接近于mRNA成熟体的样子。这类pri-miRNA在细胞中存在时间很短,半衰期短意味着很难被捕捉和富集到。这类RNA包括你后面提到的pre-miRNA还有mature miRNA一般我看到论文里很少有人去研究修饰,更多是直接进行普通的qPCR验证。而且验证方式也以mature miRNA居多,pri-miRNA做的人不是很多,更别提要做m6A-IP-qPCR。你可能是想讲miRNA与m6A修饰联系起来对吗?这边建议阅读下我们客户发表的几篇m6A与miRNA的相关研究,可以获得一定的启发。这边需要提示的是,pri-miRNA半衰期过短可以使用质粒载体过表达的方式大大增加其表达量,这样就能被PCR的方式检测到。

相关阅读是:

Nature:m6A调控miRNA初级体识别加工
Cell:m6A识别酶HNRNPA2B1介导RNA加工
Nat Commun:吸烟诱导m6A上升促进miR-25-3P加工影响胰腺癌进展

二、RIP-qPCR相关问题

问题1:直接拿YTHDF2抗体拉细胞中的YTHDF2相连的mRNA不可以吗?为什么要转YTHDF2进去?

答:用抗体直接拉细胞中的mRNA更好,更能说明问题,只是我们在具体实验中发现:①不同细胞的YTHDF表达量不同,有些很少,导致IP后几乎得不到产物,很难进行下一步实验;②内源IP时会出现一些假阳性情况。因此,我们选择外源转入质粒的方法。这边需要注意的是,内源性IP的弊端除了刚才提到的假阳性和IP效率低之外,还需要老师培养足够多的细胞。如果YTHDF2本底表达过少,那么15cm的细胞哪怕是10瓶子都不够你IP的。FLAG外源性标签蛋白在这块会效率更高,注意FLAG在载体上设计时不要随着信号肽被加工的时候一起切了导致WB无条带。


问题2:转染一个10cm dish就可以吗?而且怎么确定是YTHDF1还是YTHDF1起作用啊,前期怎么确定?

答:一个10cm dish的细胞量可满足RIP的要求。如何确定YTHDF1还是YTHDF2起作用,在前期,可以通过基因沉默的方法将两个蛋白对应的mRNA进行沉默干扰,检测目的基因的mRNA稳定性和蛋白表达情况:若是蛋白表达降低而mRNA未变化,则是YTHDF1在起作用;若是mRNA稳定性增加,则是YTHDF2在起作用。mRNA稳定性实验请参考Message RNA Half-Life Measurement in Mammalian Cells一文。


问题3:RIP这个实验,可以跑WB吗?不是直接跑qPCR了?

答:在PPT中之所以放WB的图,是因为必须确定质粒已被转染进目的细胞中(若是选择内源IP则不用此步),这是我自己在前期试验中的惨痛教训(前几次IP失败找不出原因,后面才发现是质粒未转染成功)。


问题4:是不是说m6A-IP-qPCR是用m6A抗体去抓带m6A修饰的RNA,从而反应的是某个基因的m6A水平;而今天所讲的,是某个m6A酶的抗体去拉,反应的是这个酶和某个基因的结合?

答:是的,两者在研究目的上有不同,试验方法和原理上类似。需要注意的是,m6A抗体结合的是带m6A修饰的RNA,也就是抗体直接RNA结合。而RIP更多是某种蛋白如YTHDF1(带FLAG或不带FLAG)的抗体与之结合后,研究那些被YTHDF1结合的RNA。前者抓RNA,后者抓蛋白后再去研究RNA。


问题5:m6A相关甲基化酶的RIP,只能是reader和RNA互作吗,可不可是writer或者eraser?

答:在我看来,应该是有writer或者eraser和RNA互作的,只不过现在的文献报道没有reader IP的多。但已经有实验室在做这方面的工作。目前高分文章中,不仅仅是reader会做一些RIP实验,而一些erasers和writers本身也会做一些RIP。如这篇陈建军的Cancer Cell(m6A去甲基化酶FTO对急性骨髓白血病有致癌作用)中,就针对FTO这个蛋白做了RIP-seq。


问题6:IP以后分别做了WB和QPCR,洗脱的时候如何分别收集了蛋白和RNA的?

答:我们在IP前将样品分成了两份,一份做WB,另一份做qPCR。


问题7:内源性的RIP如何提高效率,最后的产物如果是做qPCR可能不需要很多,但是如果测序的话,一般要多少的细胞量比较合适?

答:这个与我在问题1所给出的答案很相似,就不重复了。简单来说内源性IP存在诸多不可控情况。一般做RIP-seq,外源性FLAG大约在5×10的7次方左右(大约10cm~15cm的dish三到四盘)。内源性至少1×10的8次方起,而且需要提前跑WB验证。这边还是不太建议内源性IP。 


问题8:这个RIP的实验,一定要用目标细胞做吗,可以用HEK293T代替吗?

答:一定要用目标细胞做,因为不同的细胞,m6A阅读蛋白的识别可能会不同。


目前,我们的培训课程仍在继续,接下来的3月5日-3月20日(周末除外),每晚7:30,将由我们的运筹“维”幄小分队,在B站(bilibili)为大家直播讲解课程,大量操作性技巧,实时为您演示。B站(bilibili)搜索“联川生物”或者扫描下图中的二维码,关注B站“联川生物”账号,不错过直播。


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