siRNA合成中,单链RNA合成完成后,退火步骤的温度和时间如何优化才能提高双链形成效率?

信息来源:金开瑞 作者:genecreate_cn 发布时间:2025-09-19 11:16:26

    在siRNA合成中,单链RNA(正义链和反义链)的退火步骤是形成双链siRNA的关键环节,其温度和时间的优化需结合碱基组成(尤其是 GC 含量)、链长等因素,核心目标是促进互补链特异性结合,同时减少错配或二级结构的形成。以下是具体的优化策略:

1. 退火温度的优化

    退火温度需兼顾双链形成效率和特异性,通常遵循 “先高温变性,再逐步降温复性” 的原则:

    变性温度:初始需高温(90-95℃)处理1-5分钟,目的是破坏单链RNA可能形成的内部二级结构(如茎环结构),使两条链处于完全解旋的线性状态。

    退火温度范围:复性阶段的温度需根据siRNA的GC含量调整。GC碱基对含3个氢键,稳定性高于AT对(2个氢键),因此高GC含量的siRNA需要更高的退火温度。

    对于GC含量 50% 左右的siRNA,通常从60-70℃开始缓慢降温;

    低GC含量(<40%)可适当降低至50-60℃;

    高GC含量(>60%)建议提高至70-80℃。

    (经验公式:退火温度≈(GC碱基对数×4+AT碱基对数×2)-5℃)

    降温速率:关键是缓慢降温(如每分钟降低0.5-1℃),给互补链足够时间特异性配对,避免快速降温导致的错配或单链聚集。若条件有限,也可在变性后直接置于37℃保温 30 分钟,再缓慢冷却至室温。

2. 退火时间的优化

    复性时间:在设定的退火温度下,通常保温30-60分钟即可完成双链形成。对于长链siRNA(如>30nt)或复杂序列,可适当延长至1-2小时。

    后续处理:退火完成后,无需高温终止,可直接冷却至室温(25℃左右)或4℃保存,避免反复冻融影响双链稳定性。

3. 其他辅助优化条件

    缓冲液成分:使用含Mg²⁺的缓冲液(如10-50mM NaCl、1-5mM MgCl₂)可中和RNA的负电荷,促进双链形成;避免过高浓度的EDTA(会螯合Mg²⁺)。

    RNA浓度:两条单链的浓度需相等(通常1-10μM),过高浓度可能导致单链自身折叠或多聚体形成,降低双链效率。

    验证方法:通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)或HPLC检测退火效率,若单链残留较多,可调整温度或延长退火时间。

 

    通过以上参数的组合优化,可显著提高siRNA双链的形成效率,确保其后续在RNA干扰实验中的活性。


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