[发明专利]基于磁性石墨烯纳米复合物的RNA保护方法

说明书

技术领域

本发明属于RNA纳米保护技术领域，特别涉及一种基于磁性石墨烯纳米复合物的RNA保护方法。

背景技术

核糖核酸(RNA)作为重要的遗传信息载体，广泛存在于细胞、病毒及类病毒中，主要由mRNA、rRNA、tRNA、microRNA、sRNA、端粒酶RNA构成。RNA在生物体内及细胞中执行复杂的生物学功能：mRNA将DNA上的遗传信息精确无误地转录下来，以传递遗传信息；tRNA具有特异识别、转运氨基酸功能；rRNA是核糖体的重要组成成分；microRNA具有调控功能蛋白表达载体、氨基酸定向运输、代谢调控等。由此可见，RNA对于生命活动的维系具有重要意义。为了实现RNA功能探索及生理意义研究，通常需要对RNA进行分离纯化，以期获得定量数据，如特定RNA表达量的测定、RNA表达谱的计算、RNA测序等过程都需要分离纯化RNA。然而，一旦RNA离开细胞稳态就会出现严重的降解。其易降解性使RNA的保存面临巨大的现实挑战。目前，离体RNA的保护主要依赖RNA酶抑制剂，通过向储存及反应体系人为添加RNA酶抑制剂的方法，达到降低及抑制RNA酶活性的目的。此类方法只能抑制或降低、但不能从根本上阻断RNA酶活性。加上高成本、运输困难、易变质、活性不稳定等问题，RNA酶抑制剂的适用范围受到了极大的限制。因此，发展新型、稳定、性能可靠的RNA保护方法对于RNA的保护具有重要意义。

近年来，随着纳米材料的高速发展，功能性纳米材料已广泛应用于生命科学的各个领域，并取得了显著的成绩。开发基于纳米材料的RNA保护方法，对于现行RNA保护方法的变革具有重要意义。我课题组前期专利(201510249894.2)提出了一种基于氧化石墨烯的RNA保护方法，该方法利用氧化石墨烯对RNA的吸附，实现高效的、长效的RNA保护。但其存在氧化石墨烯分离复杂的问题，采取离心或过滤的方法，过程繁琐且效率低。

发明内容

为了克服现有RNA保护技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种基于磁性石墨烯纳米复合物的RNA保护方法。本发明的RNA保护方法是：在氧化石墨烯RNA保护功能的基础上，合成具有磁性功能的石墨烯(磁性石墨烯纳米复合物)，并将其应用于RNA保护领域。本发明采用在RNA溶液中，加入磁性石墨烯纳米复合物的方法，通过磁性石墨烯纳米复合物对RNA的吸附，从而将RNA固定于磁性石墨烯纳米复合物的刚性平面上，达到有效阻止RNA酶对RNA的酶促降解的目的，最终实现高效的RNA保护的目的。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

基于磁性石墨烯纳米复合物的RNA保护方法，包括如下步骤：

A、采用氧化石墨烯做为合成材料，利用氧化石墨烯表面的羧基基团作为连接位点，并通过酰胺键与氨基磁珠相连，得到磁性石墨烯纳米复合物；

B、将步骤A得到的磁性石墨烯纳米复合物与RNA样品或RNA酶充分混合，并静置，得到磁性石墨烯-RNA混合液或磁性石墨烯-RNA酶混合液；使磁性石墨烯纳米复合物充分吸附RNA，达到保护RNA的目的。

所述的磁性石墨烯纳米复合物与RNA样品的质量比优选为1：(1～10)；

所述的磁性石墨烯纳米复合物与RNA酶的比值优选为1μg：(1～40U)。

步骤B中所述的静置的时间优选为10～30分钟。

所述的磁性石墨烯-RNA混合液，在常温下放置4天，RNA基本无降解；

所述的磁性石墨烯-RNA酶混合液中，RNA酶活性大大降低，从而降低了RNA酶对RNA的降解能力。

基于磁性石墨烯纳米复合物的RNA保护方法，包括如下步骤：

Ⅰ.磁性石墨烯纳米复合物RNA保护效果的验证：将磁性石墨烯纳米复合物与RNA样品充分混合，并静置10～30分钟，得到磁性石墨烯-RNA混合液，将混合液暴露于空气当中24小时后，采用电泳检验RNA基因组的完整性；

Ⅱ.磁性石墨烯纳米复合物RNA保护性能评价：

1)将磁性石墨烯-RNA混合液暴露于空气中，并在不同的时间监测RNA基因组的完整性，以此评价磁性石墨烯RNA保护的时间极限；

2)设置不同的RNA酶浓度梯度，并将不同浓度的RNA酶作用于受磁性石墨烯保护的RNA，以此检验磁性石墨烯纳米复合物耐受RNA酶的极限值；

Ⅲ.磁性石墨烯纳米复合物RNA保护的运用。

所述的基于磁性石墨烯纳米复合物的RNA保护方法，包括以下具体步骤：

1.磁性石墨烯纳米复合物的合成及表征