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为什么提取后的RNA会降解呢？

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为什么提取后的RNA会降解呢？

在生物学研究和分子生物学实验中，我们经常需要提取RNA进行进一步的分析和研究。然而，我们发现无论是在实验室还是在自然环境中，提取后的RNA总会发生降解。这引发了一个问题：为什么提取后的RNA会降解呢？本文将从几个方面进行解析。

提取后的RNA容易受到RNase酶的降解。RNase是一种专门降解RNA的酶，在细胞中广泛存在。即使在提取过程中也难以wan全避免RNase的污染，这些酶会迅速降解RNA分子。尽管我们可以采取一些措施来减少RNase的污染，如在无菌条件下操作、使用RNase抑制剂等，但wan全消除RNase的影响是非常困难的。

提取后的RNA容易受到pH和温度变化的影响。在提取RNA的过程中，可能会涉及到pH和温度的变化。这些因素会导致RNA的结构不稳定，进而引发降解。特别是在碱性条件下，RNA的碱基会被脱氨基，从而导致链断裂。同时，高温也会引起RNA分子的部分或wan全降解。因此，在提取和保存RNA的过程中，我们需要注意维持适宜的pH和温度条件，以减少RNA的降解。

氧化损伤是导致提取后的RNA降解的另一个重要原因。氧气可以引发RNA的氧化损伤，特别是在开放的环境下或长时间存储的情况下，氧化反应会加速RNA的降解。RNA中的磷酸骨架和碱基易受氧化剂的攻击，进而导致链断裂。为了避免氧化损伤，我们需要在提取和保存RNA的过程中采取一系列的防护措施，如在无氧条件下操作、使用抗氧化剂等。

纯度不足也会导致提取后的RNA发生降解。如果提取的RNA纯度不高，其中可能含有降解RNA的物质，如RNase等，进而加速RNA的降解。因此，在提取RNA的过程中，我们需要严格控制提取方法和纯化步骤，确保RNA的纯度达到足够高的水平。

综上所述，提取后的RNA容易受到RNase酶的降解，同时还受到pH和温度变化、氧化损伤以及纯度不足等因素的影响。为了保持RNA的完整性，我们在提取和处理RNA的过程中需要采取一系列的防护措施，如在无菌条件下操作、使用RNase抑制剂、控制pH和温度等，以尽量减少RNA的降解。同时，我们也需要注意RNA的储存条件，避免长时间暴露于氧气和其他有害因素。通过合理的操作和有效的保护措施，我们可以更好地保护提取后的RNA，确保其在后续实验和研究中发挥准确可靠的作用。对此，关于为什么提取后的RNA会降解的问题，你还有什么疑问吗？

DMEM培养基为什么是红色的？

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DMEM培养基为什么是红色的？

细胞培养过程中，培养基的颜色变化往往对应着细胞状态，那么你知道DMEM培养基为什么是红色的吗？让我们一起来看看吧！

在细胞生长过程中，由于细胞释放的代谢物改变了pH值，培养基的颜色也随之改变。大多数情况下，DMEM培养基都呈红色，这是因为DMEM细胞培养基的PH值大多在7.4左右。不同成分培养基的颜色会有差异，DMEM培养基会比1640颜色深一点，主要是DMEM里面的酚红含量比1640多导致。在较低的pH值下，酚红会变成中黄色，而在较高的pH值下，它会变成中紫色。对于大多数培养体系(pH为7.2 ~ 7.4)，培养基应为鲜红色。

很多时候，DMEM培养基颜色并不是我们所见的红色，而是偏紫或偏黄，不同颜色培养基究竟对应何种细胞状态呢？

一、培养基颜色偏红或者紫

开封了一段时间后的DMEM培养基，颜色会比正常深很多。主要是因为DMEM培养基所用的缓冲体系为NaHCO3，培养基开封后NaHCO3会分解成CO2溢出，导致培养基偏碱；可以将培养瓶拧松放置于CO2培养箱中一段时间后，培养基颜色会变正常。

二、颜色变深的DMEM培养基能不能继续使用？

部分细胞能够很快适应培养基的这种PH值波动，放入培养箱后可以正常生长；也有极少数的细胞会比较敏感，造成细胞漂浮过多等情况，如BV2细胞会就比较敏感，可能出现漂浮增多的情况。

三、培养基颜色变黄

通常DMEM培养基里的酚红指示剂遇酸会变黄，但也有可能是细胞被污染而导致的DMEM培养基颜色变黄，以下为几种常见情况：

1. 由于细胞代谢产酸，培养了细胞后的培养基会从红变黄，如果培养基是橘黄色，则是细胞健康生长的颜色，无须担心，继续培养即可。

2. 若细胞状态良好，但换液后培养基颜色变黄快，则可能是因为细胞密度大或消耗过大，提示需要传代了。

3. 若细胞状态差，生长异常，培养基很快变黄，变浑浊，镜下观察有较多小颗粒物，则有可能是细菌污染或支原体污染。轻度污染可用抗生素清洗处理或使用支原体清除试剂，重度污染建议消杀后丢弃。

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NGS测序为什么需要文库构建?

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NGS测序为什么需要文库构建?

NGS即Next-generation sequencing，又叫第二代测序技术或者高通量测序技术或者下一代测序技术。

文库是DNA/RNA样本在测序前做的一系列准备，因为原始的核酸样本无法直接用于测序，只有经过处理的样本才能满足测序平台的要求，比如在DNA样本两端添加测序bi备的接头；样本量不足时，可以通过PCR扩增达到上机的要求等。NGS测序为什么需要文库构建?让我们一起来看看吧！

一、DNA文库构建的内容

（1）片段化及末端修复 

（2）加接头

（3）PCR

注意：此处忽略磁珠纯化的步骤。

RNA样本的文库构建更加复杂，需将RNA逆转录为cDNA才能进行上述的建库流程，原理相同。

二、gDNA样本在NGS建库前要进行片段化的原因

Illumina测序仪可读取的片段长度范围在50-600bp（图1）, 不同测序芯片和测序试剂，对应测序长度不同。而大部分完整人类gDNA长度≥10kb。所以对于大片段的DNA/RNA样本，打断是文库构建的前提。(这个理由同样适用于MGI平台)

DNA测序应用

应用

推荐读长

全基因组测序

2 X 150 bp

全外显子测序

2 X 150 bp

靶向捕获测序

2 X 150 bp

扩增测序

整个扩增子插入片段长度

从头测序

2 X 150 – 2 X 300 bp

RNA测序应用

应用

推荐读长

转录组分析

2 X 75 bp

基因表达谱分析

1 X 50 bp

小RNA测序

1 X 50 bp


图1.Illumina测序平台针对不同应用推荐的测序读长

三、DNA片段化后要加接头(adapter/index)的原因和意义

一个完整的接头包含三部分:通用引物(P5&P7) + index(i7/i5) + 测序引物(SP1&SP2)（图2）

1. 通用引物用于簇生成，测序引物用于插入片段的测序；
2. 测序平台决定接头序列;
3. index用于区分同一批测序数据的不同样本。当同一张芯片测序样本数≥2时，由index来区分样本。如果一张flow cell只上一个样本，index可以不需要，但是通用引物(P5&P7)和测序引物(SP1&SP2)是必需的。

备注：样本加上完整接头的方式有至少有3种，但是最终文库的接头序列是一致，找时间专门写一个接头不同结构与连接方式的文章。

 图2 不同接头结构的文库

四、PCR和PCR-free两种文库的常见性问题

PCR是实现样本量的手段之一。当投入的起始量较低，构建的文库量较少，需要通过 PCR复制模板量，最终达到上机需求的量。反之，当样本起始量足够多的情况下，只需完成接头连接，纯化后即可上机测序。

但是PCR文库比较常见。
1. 大部分样本的起始量并不能直接满足上机需求
2. 不经过PCR扩增的文库，由于接头呈现Y型，其物理结构特殊，容易导致文库质控结果出现偏差

3. 接头与模板比例高，纯化不干净，导致文库的接头残留严重，降低整个文库质量

五、不同试剂盒对样本起始量要求不同

不同试剂盒会有不同的样本起始量要求。试剂盒能满足的样本起始量主要是由它自身酶的灵敏度、特异性以及稳定性决定的。样本起始量越低 (如新冠鼻咽拭子样本)，对酶的要求越高，相对的价格也越高。而且针对低起始量样本建库的试剂盒都有各自的技术zhuan利和优势，所以也是价格高的另一个原因。

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我们为什么要睡觉？

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我们为什么要睡觉？

人的一生中约有三分之一的时间都在睡觉，睡眠是整个动物界生存所必须的过程。有研究表明，动物在醒着的时候会受到一定程度的神经系统损害，由此产生的受损基因和蛋白质，会在脑部堆积并引起疾病，而睡眠有助于修复这种损害并清除这些垃圾。

也有实验发现，睡眠可以促进与学习和记忆巩固相关的神经塑性重组及突触的生长。但我们目前对于神经修复和重组在睡眠期间的相对作用，以及其在个体发育过程中是否会发生变化仍不清楚。

近日，来自英国帝国理工大学、美国加利福尼亚大学以及德克萨斯大学的研究团队在《Science Advances》上发表了题为Unraveling why we sleep: Quantitative analysis reveals abrupt transition from neural reorganization to repair in early development的研究成果，揭示了个体系统发育过程中睡眠的变化，发现神经塑性重组主要发生在快速眼动睡眠（REM）中，而睡眠的主要功能会在约2岁半时发生变化，由神经重组及学习转为功能修复和垃圾清除。

DOI: 10.1126/sciadv.aba0398

研究人员利用来自60多项包括人类和其他哺乳动物的睡眠研究的数据，进行了迄今为止全面的睡眠统计分析。检查了个体从出生到成年整个发育过程中的睡眠数据，包括总睡眠时间，REM睡眠时间，大脑大小、体重，脑代谢率、身体代谢率和睡眠代谢率（SMR），以及个体发育数据，包括大脑的白质、黑质和突触密度等，并建立了*的定量理论和数学模型来分析突触密度、睡眠时间、大脑大小与脑代谢率之间的联系，解释个体发育中睡眠如何随大脑和体重变化而变化。

发育早期的不同睡眠时间比例

发育后期的不同睡眠时间比例

数据分析发现，REM睡眠会随着大脑大小的增大而减少。新生儿的睡眠时间中有50％为REM睡眠，但到10岁时其占比会下降到25％左右，且随着年龄的增长而持续减少。50岁以上的成年人的REM睡眠时间仅占15％。REM睡眠时间的减少大概是从2岁半开始发生的。而且当所有物种达到相当于人类约两岁半的年龄时，其REM睡眠时间也会开始急剧下降，无论是小鼠、兔子还是猪。

功能转化前的脑代谢及与脑质量和年龄的关系

REM睡眠占比的显著下降，也代表着睡眠功能发生着重大的变化。研究发现2岁半前的睡眠主要是进行大脑的构建、神经重组和学习，而2岁半后，睡眠的主要功能逐渐转化为大脑的维护和修复，即神经系统损害的功能修复和代谢物等垃圾的清除。且后期几乎所有的大脑修复都是在睡眠中进行的。

睡眠功能从重组到修复的转变

该研究的作者Gina Poe说，对于大多数成年人来说，每晚七个半小时的睡眠是正常且需要的，婴儿和儿童需要更多甚于两倍的睡眠。长期缺乏睡眠可能会导致产生痴呆症、糖尿病和肥胖症等健康问题，而睡个好觉，是免费的良药。

参考资料：

Unraveling why we sleep: Quantitative analysis reveals abrupt transition from neural reorganization to repair in early development