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RNAscope Plus:一款可实现miRNA/siRNA/ASO与mRNA同时检测的荧光RNA原位杂交技术

2023/6/20 12:01:09      点击:

作为新一代RNA原位杂交技术的代表,美国Bio-Techne旗下的Advanced Cell Diagnostics(ACD)品牌研发的RNA原位杂交检测技术,包括RNAscope,Basescope,miRNAscope已涵盖了对所有RNA(长度大于300nt的长链RNA、50-300nt的RNA片段、外显子跳跃的RNA、环状RNA、以及17-50nt的小RNA,例如miRNA、siRNA、ASO等)的原位检测。

在肿瘤、神经、代谢等领域,非编码小RNA作为一类调节性RNA分子,越来越多受到研究人员的关注,它们在一些疾病的发生发展过程中可能具有关键性作用。同时,由于小RNA分子作为一类基因表达调节性因子,在基因治疗领域也具有很大潜力。针对于miRNA、siRNA、ASO等这类分子的原位检测,可以使用miRNAscope实现,但同时检测调节性分子以及被调节的靶标RNA分子表达变化,也具有非常广泛的需求。为此,ACD日前推出了RNAscope Plus技术,将对小RNA的检测和mRNA的检测结合起来,可以实现同一张切片上同时对1个miRNA/siRNA/ASO和最多3个mRNA分子进行荧光检测。


RNAscope Plus结合了miRNAscope和RNAscope分别的探针设计以及信号放大系统,可对已有的小RNA及mRNA探针兼容。对mRNA检测部分依旧采用“双Z型探针“及信号放大,增加小RNA分子检测后,不影响mRNA的信号。对小RNA的检测,采用链状探针及信号放大,可针对siRNA、ASO序列进行个性化探针设计。成像后依旧可利用分析软件对mRNA信号进行定量分析。


得益于ACD专利的探针设计及信号放大技术,小RNA分子及mRNA分子的信号最终都可获得高信噪比。下图展示在细胞片中对miR-205和3个mRNA的阳性对照探针及阴性对照探针的检测。阳性对照中各个通道上的信号点清晰,阴性对照中全片非常干净,体现出方法的高特异性。

在小鼠脑组织切片的检测中,也可获得理想的结果。SNORD85可在小鼠脑某些细胞中特异性表达,下图中除了对SNORD85进行检测外,也对小鼠的神经元(Rbfox3)、星形胶质细胞(GFAP)、小胶质细胞(Aif1)同时进行检测,可见不同靶标特异的定位特征。


针对同一个miR-205分子,对比使用RNAscope Plus的荧光信号与使用可见光试剂盒miRNAscope的可见光红染信号,二者对于miR-205不同表达丰度的细胞中小RNA分子的检出结果有较高的一致性,证明不同的显色方式对于靶标的检测没有影响。

RNAscope技术是由Bio-Techne旗下Advanced Cell Diagnostics (ACD)品牌研发的RNA原位杂交产品,在近年来的生物检测领域发展迅速。与传统的RNA原位杂交相比,RNAscope技术属于新一代RNA原位杂交技术,其特异性的双Z探针设计避免了传统长链RNA探针的弊端,配以自身级联放大检测原理,可以高效敏感地检测到目标RNA。该方法的具体优势如下:

应用广泛

使用RNAscope技术,靶点RNA为大于等于300个碱基的特异序列,即可进行探针设计。因而RNAscope技术可以应用于几乎所有物种,所有组织以及所有基因的检测。

特异性强

RNAscope独特的双Z(ZZ) 探针设计有效的防止了探针的非特异性结合,同时降低了背景干扰。由于结合在非特异性位点的单个的Z 探针不会产生完整的信号放大分子结合位点,并会在杂交过程中被洗脱掉,从而防止非特异性信号的放大,使得探针的信号具有高度特异性。探针设计合成需要2~4周时间即可完成。

灵敏度高

RNAscope方法检测每个RNA 分子时,只需三对双Z(ZZ)探针即可完成杂交和信号的可视化。

单分子可视化和单细胞定量

使用RNAscope技术杂交上三对及以上双Z 探针即可在标准的显微镜下呈现可观察到的点状信号。ACD公司提供的分析软件更可以定量每一个单细胞内RNA 的表达水平。

兼容降解的RNA

由于RNAscope三对双Z探针即可检测到目标RNA,而通常针对靶点RNA设计的探针为20对双Z 探针,因而即使目标RNA发生部分降解,仍可以稳定有效地检测到靶点RNA。

检测结果稳定一致性

RNAscope技术用到的探针以及所有检测试剂全部由工业化合成,且该技术针对不同样本类型(冰冻切片, 石蜡切片,悬浮细胞,贴壁细胞等)已经有成熟的实验操作流程,故使得RNAscope技术检测结果具有稳定性和一致性。除了可以在实验室进行手工操作外,该产品也可以在Leica以及罗氏Ventana自动平台上运行,为结果的一致性和稳定性提供了可靠的依据。

多通道多靶点同时检测

由于RNAscope技术可以同时进行多通道探针杂交以及信号放大,故在可见光检测中可以在同一张切片上同时检测两个靶点;而在荧光检测过程中,可以在同一张切片上检测三个或三个以上靶点RNA。

在RNAscope技术的基础上,ACD品牌旗下的Basescope技术可以检测RNA水平的外显子跳跃,点突变,环状RNA等;miRNAscope可以原位对小RNA,包括miRNA, siRNA, ASO进行追踪定位;而近年来推出的RNAscope HiPlex技术则可以在一张石蜡切片上同时检测最多12个RNA靶标的分布定位,成为神经科学,肿瘤微环境研究以及单细胞测序后验证等领域的常用检测方法。