RIP试剂盒的阳性对照和阴性对照应如何设置,以确保实验结果的可靠性?

信息来源:金开瑞 作者:genecreate 发布时间:2025-12-11 10:12:21

    RIP(RNA Immunoprecipitation,RNA免疫沉淀)实验中,阳性对照和阴性对照的设置核心是验证实验体系有效性、排除非特异性干扰,从而确保结果的特异性和可靠性。以下结合实验逻辑和实操场景,详细说明对照设置的原则、具体方案及关键注意事项,全程不使用表格呈现:

 

一、核心设计原则

对照设置需围绕两个核心目标:

    1、通过阳性对照确认实验流程(免疫沉淀、RNA提取、检测)全环节有效,避免“假阴性”;

   2、通过阴性对照剥离背景噪音(如抗体非特异性结合、磁珠吸附、RNA污染等),明确“特异性结合信号”与“非特异性信号”的界限。所有对照需与目的样本在同一批次实验中处理,保证实验条件一致性。

二、阳性对照:验证实验体系可正常捕获特异性RNA-蛋白相互作用

    阳性对照的核心是选择“已知存在明确、稳定RNA-蛋白相互作用”的组合,确保实验体系能有效捕获目标复合物,证明操作流程、试剂(抗体、酶、磁珠)均无问题。

 

1、内源性已知相互作用对(最常用,贴近生理场景)

    这是最推荐的阳性对照方案,无需额外转染,直接利用细胞内天然存在的、被广泛验证的RNA-蛋白结合对,能最大程度反映真实实验条件下的体系有效性。

 

经典组合及适用场景:

    剪切因子相关:选择U1-70K蛋白(属于snRNP复合物的核心成分),其与U1snRNA的结合是真核细胞中高度保守、亲和力强的相互作用,适用于所有真核细胞的RIP实验,无论目的蛋白是何种类型,均可作为通用阳性对照;

    核糖体蛋白相关:选择RPL19(核糖体大亚基蛋白),其与18S/28SrRNA结合稳定且丰度高,适合验证“RNA结合蛋白”相关的RIP体系,信号强且易检测;

    转录相关蛋白:选择TBP(TATA盒结合蛋白),其与管家基因(如GAPDH、ACTB)的新生RNA(启动子区转录产物)存在明确结合,适用于验证转录因子与RNA的相互作用;

​​​​​​​    染色质相关RNA:选择H3K4me3(激活型组蛋白修饰),其与活跃转录基因的mRNA(如GAPDH)存在关联结合,适合eRNA、mRNA等染色质相关RNA的RIP实验。

​​​​​​​    优势:操作简单,无需构建载体或额外处理,能直接反映内源性实验条件的有效性;

​​​​​​​    检测预期:阳性对照的目标RNA在IP组(抗体沉淀组)的富集倍数(IP/Input或IP/IgG对照)显著高于目的蛋白组,通常≥10倍(具体因检测方法如qPCR、测序而异),证明体系可有效捕获特异性结合。

 

2、外源性过表达对照(适用于内源性相互作用不明确或丰度低的情况)

    通过人为转染“带标签的已知RNA结合蛋白”和“其明确靶标RNA”,构建可控的相互作用对,避免内源性丰度不足或相互作用不确定导致的阳性对照失效。

经典组合:

    蛋白选择:Flag标签标记的Ago2(RNA诱导沉默复合体RISC的核心成分,RNA结合活性明确);

​​​​​​​    靶标RNA选择:let-7miRNA(已知与Ago2强特异性结合)或let-7的靶标mRNA(如LIN28AmRNA),也可选择其他公认的RNA-蛋白对(如MS2结合蛋白与MS2标签标记的RNA)。

 

操作要点:

    转染后需通过Westernblot验证标签蛋白(如Flag)的有效表达,确保蛋白存在于细胞中;

​​​​​​​    靶标RNA需选择丰度适中、结合特异性高的序列,避免因RNA丰度过高或过低导致信号异常,同时避免选择与细胞内其他RNA有交叉结合的序列。

​​​​​​​    优势:相互作用明确且信号强,可排除内源性蛋白/RNA丰度低导致的检测失败,适用于目的蛋白内源性表达量低或相互作用尚未被充分验证的场景。

 

3、Spike-in阳性对照(适用于微量RNA检测或严格定量场景)

    作为全程质控对照,在实验起始阶段(细胞裂解后)向裂解液中加入“体外合成的特异性RNA-蛋白复合物”,该复合物与细胞内成分无交叉反应,仅用于验证从免疫沉淀到RNA提取、检测的全流程是否可靠。

 

经典组合与操作:

​​​​​​​    体外转录生物素标记的特异性RNA(如MS2RNA,无细胞内同源序列);

​​​​​​​    与His标签标记的MS2结合蛋白(MBP-MS2)在体外孵育,形成稳定的RNA-蛋白复合物;

​​​​​​​    将该复合物加入细胞裂解液中,后续用抗His抗体进行免疫沉淀,最终通过qPCR或Northernblot检测MS2RNA的富集情况。

​​​​​​​    优势:可精准验证“免疫沉淀→RNA提取→逆转录(若需)→检测”全环节的有效性,排除单一环节失误(如RNA降解、IP效率低、检测试剂失效)导致的实验失败,尤其适合微量RNA检测(如低丰度lncRNA)或高通量测序(RIP-seq)等严格定量场景。

 

三、阴性对照:排除非特异性干扰,明确背景信号

    阴性对照的核心是区分“特异性结合信号”与“非特异性背景信号”,主要排除抗体非特异性结合、磁珠/蛋白A/G非特异性吸附、RNA污染、基因组DNA残留等干扰因素。

 

1、IgG对照(核心阴性对照)

    选择与目的抗体同宿主、同亚型但无特异性抗原结合活性的正常免疫球蛋白(IgG),作为“非特异性结合”的基准,是排除抗体非特异性结合的关键。

 

操作要点:

    IgG的宿主和亚型需与目的抗体完全一致(如目的抗体为兔抗人IgG1,则对照IgG也需为兔源正常IgG1),避免因抗体亚型差异导致的磁珠结合效率不同;

​​​​​​​    加入的IgG浓度需与目的抗体浓度一致,确保实验条件的公平性;

​​​​​​​    若使用标签抗体(如抗Flag、Myc),则对照IgG需为同宿主的非免疫IgG,而非抗其他标签的抗体。

​​​​​​​    检测预期:目的RNA在IgG对照组的富集倍数应显著低于目的抗体组(通常≤2倍),若IgG组信号过高,说明存在抗体非特异性结合或背景污染,需优化实验条件(如抗体浓度、洗涤强度)。

 

2、无抗体对照(验证磁珠非特异性吸附)

    仅使用磁珠(或结合蛋白A/G的磁珠),不加入任何抗体,用于验证磁珠本身是否会非特异性吸附RNA或细胞内蛋白-RNA复合物,排除磁珠导致的背景信号。

 

操作要点:

    磁珠的用量、孵育条件(温度、时间)需与目的抗体组、IgG对照组完全一致;
若使用带蛋白A/G的磁珠,需确保蛋白A/G未被其他成分污染,避免引入额外背景。

​​​​​​​    检测预期:无抗体对照组的RNA检测信号应接近空白对照(如无模板的PCR反应),若信号过高,说明磁珠存在非特异性吸附,需更换磁珠或增加洗涤步骤(如提高洗涤缓冲液的盐浓度)。

 

3、非靶标RNA对照(验证RNA结合的特异性)

    选择与目的蛋白无已知相互作用的RNA作为阴性对照RNA,排除“RNA被非特异性捕获”的可能,进一步验证目的蛋白与靶标RNA结合的特异性。

 

经典选择:

​​​​​​​    管家基因的非编码区RNA(如GAPDHmRNA的3'UTR非靶标区域,需确认与目的蛋白无结合);

​​​​​​​    细胞内丰度较高但与目的蛋白功能无关的RNA(如tRNA,通常不与大部分RNA结合蛋白特异性结合);

​​​​​​​    若目的蛋白是细胞核内RNA结合蛋白,可选择细胞质特异性RNA(如5SrRNA的细胞质亚型)作为对照。

​​​​​​​    检测预期:目的抗体组对非靶标RNA的富集倍数应与IgG对照组无显著差异,而对目的靶标RNA的富集倍数显著高于非靶标RNA,证明结合具有RNA特异性。

 

4空白对照与Input对照(辅助质控)

​​​​​​​    Input对照:是细胞裂解液经RNA提取后的样品(未进行免疫沉淀),用于校准RNA的初始丰度,计算IP组的相对富集倍数(IP/Input),避免因不同样本间RNA起始量差异导致的结果误判,是定量分析(如qPCR)的必需对照;

​​​​​​​    空白对照:无模板的检测反应(如qPCR中仅加入引物和酶,无RNA模板),用于排除检测体系的污染(如引物二聚体、试剂污染),确保检测信号的真实性。

 

四、关键注意事项

​​​​​​​    所有对照需与目的样本在同一批次处理,使用相同的试剂、孵育条件、洗涤步骤和检测方法,避免因实验条件差异导致的对照失效;

​​​​​​​    阳性对照需选择“结合特异性明确、信号稳定”的组合,避免使用相互作用存疑或信号过弱的RNA-蛋白对,否则无法有效验证体系;

​​​​​​​    阴性对照中,IgG对照和非靶标RNA对照需同时设置,前者排除抗体非特异性,后者排除RNA非特异性,两者结合才能全面确认结果特异性;

​​​​​​​    若实验结果显示阳性对照无富集(或富集倍数过低),需优先排查实验流程(如抗体活性、IP孵育时间、RNA提取效率),而非直接判断目的蛋白与RNA无结合;

​​​​​​​    对于RIP-seq等高通量实验,需在测序数据中同时分析阳性对照RNA的富集情况(如U1snRNA在U1-70KIP组的富集)和阴性对照RNA的背景分布,确保数据整体可靠。




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