SMART扩增技术最核心的技术,就是设计了2个特殊的引物,再配合用MMLV逆转录酶进行逆转录。
- 特殊引物1由中间PolyT序列加上一段通用序列及3’末端两个简并碱基构成,但在PolyT的3’端倒数第二个碱基是A、C、G而非T的简并碱基,而倒数第一个为简并碱基,这样做的好处是让它正好结合在mRNA的3’端连到Poly(A)尾巴的这个连接处,而不会结合到mRNA的别的地方。这样就保证了逆转录的起始位置正好是mRNA的3’端的序列终止位置。
- MMLV逆转录酶,这个酶有个特点,就是它在转录到mRNA的5’端末端的时侯,会在新合成的cDNA的3’末端,多加出几个C碱基来。
- 特殊引物2由一段通用序列及它的3’端是3个非脱氧的G碱基构成,也就是核糖核酸的、RNA的G碱基,而不是DNA的G碱基,这个引物可以与刚才新合成的cDNA的3’端的那几个C碱基发生互补杂交,然后引导这个MMLV酶再次发挥聚合作用,以刚才那条新合成的cDNA为模板,复制的结果,就是得到双链的cDNA。
这个双链cDNA,两端都已经接好了我们人工设计的PCR引物序列,然后,就加入常规的PCR引物,进行常规的PCR扩增,常规PCR扩增,得到大量DNA。
然后可以象常规的DNA建库那样,超声打断、建库、上机测序了。通过SMART技术得到的主要是mRNA信息,LncRNA信息大部分会丢失,SMART技术对于RNA的质量要求较高,如果RNA出现降解会导致mRNA 5’端信息丢失。通用引物技术能保证扩增的均一性,但PCR引入的突变不能够分析出来。
3个巧妙点
- 第1点,是先用一个定位引物,保证cDNA的合成是从mRNA的3’最末端开始的,同时让合成出的cDNA在下游连上了一个通用PCR序列。
- 第2点,是利用MMLV逆转录酶会在新合成的cDNA的3'端,多加上几个C碱基的特点,再用有3个G碱基的上游引物进行第二链的合成。这就保证只有完整的第一链cDNA也就是那些带多个“C”的cDNA(第一链)才能被合成出cDNA的第二链,这也就保证了双链cDNA是全长的cDNA。
- 第3点,就是要保证PCR扩增的效率的一致性那我们知道,PCR扩增效率的最主要的影响因素是引物的序列,现在因为cDNA的5’端和3’端的都分别引入了统一的引物序,所以,这就去除了因为引物序列的不同。而引起PCR效率不同的,这个最主要的偏差因素。这也就在较大程度上保证了PCR扩增效率的一致性,减少了PCR偏差。