纯和的声音:从黄麻中分离出最好的RNA

黄麻是一种重要的作物，人类使用其纤维在日常材料。人们对研究这种作物在田间的生长习性，以使其产量最大化越来越感兴趣。在分子水平上对这种植物的详细研究涉及几种需要从不同组织中分离核酸(DNA和RNA)等细胞物质的技术。获得高质量的RNA对于分析基因的行为至关重要。孟加拉国黄麻研究所黄麻基础与应用研究项目的一组研究人员强调了一种从野外生长的黄麻植物组织中分离RNA的新方法。

黄麻是世界上第二大重要的纤维作物，在其使用和栽培方面。它是廉价的，可生物降解的，并且多功能纤维被用于制造包装，建筑，织物和家庭用品的各种商品。现在对黄麻生产的需求越来越大，这也导致科学家对研究这种作物的性质产生了更多的兴趣。为了了解黄麻植物在田间的行为，科学家们在分子水平上进行研究，以探索对植物的特定属性具有特定功能的基因。分子生物学方法需要使用从植物的特定组织中分离出来的RNA。由于黄麻的性质，从黄麻中分离RNA一直是一个挑战，孟加拉国黄麻研究所黄麻基础和应用研究项目的研究人员已经确定了一种从所有黄麻组织中分离RNA的新方法。

黏糊糊的东西
和人类一样，不同科的植物看起来也不一样，它们的组织中也含有不同数量的化合物。每一株植物都含有数百万种化学物质，这些化学物质使它能够以自己的方式在其生长的环境中生存。一些化合物，如粘液，在某些家族中含量较高，如锦葵科，黄麻属于。除了由多糖(碳水化合物)组成的粘液外，植物还含有酚类物质。这些化合物存在于植物中，以保护它们免于脱水，以及防御即将到来的环境压力。虽然这些化学物质对植物的生存很重要，但对于需要对植物进行分子研究的科学家来说，它们并不是很有用。由于黄麻的分子生物学研究越来越重要，这些化合物的存在构成了一个障碍，当隔离细胞材料。

中心法则
分子生物学是研究细胞分子的组成、结构和相互作用的学科。它包括对由基因组成的DNA的研究。分子生物学的中心法则是DNA包含指令（基因），这些指令（基因）被RNA（信息）复制来制造蛋白质。蛋白质是细胞的商务端；换句话说，蛋白质赋予细胞形状、结构和功能。当DNA被复制到RNA中时，指令就变成了一条信息，基因就在这里被“表达”；这是细胞准备制造特定功能所需的蛋白质的时候。

孟加拉国黄麻研究所黄麻基础和应用研究项目的研究人员发现了一种从所有黄麻组织中分离RNA的新方法。

基因的表达因细胞和组织而异，也受生物体的发育及其与环境相互作用的影响。例如，特定的基因可能只有在特定的植物部分完全发育时才能表达，例如花或种子。此外，当植物面临不同的环境变化时，基因表达可能会发生变化，例如在缺水、病原体挑战或低温的情况下。所有这些变化的发生，使植物有最好的机会生存。

重要,但脆弱的
核糖核酸是由基因编码的信息。RNA在结构上与DNA不同，因为它是单链的，而且有一种不同的化学物质（或碱基）。RNA位于细胞的细胞质中，不像DNA位于细胞核中。RNA的本质是一旦进入细胞外就非常脆弱，因为它容易被环境中丰富的RNA酶降解。因此，任何使用RNA的技术都需要非常小心地进行，以避免样本RNA的降解。一旦RNA被降解，那么它就没有用了，因为它不能在给定的样本中被量化，也不能监测特定基因的表达。

为了研究一个基因的表达，分离优质RNA，定量和测序是有用的。RNA一旦获得，就可以通过几种方式进行操纵。例如，RNA被逆转录(即变回)为互补DNA (cDNA)，然后就可以扩增出特定的基因。这有助于测量特定组织中特定基因的表达量，或对环境条件的反应。一般来说，基因表达的变化反映了它在特定情况下的功能，例如对盐胁迫的反应。然而，最终，由RNA制成的蛋白质的数量决定了它在一个过程中的真正功能。与基因表达量化相平行，RNA测序(RNA-seq)是一种可以识别给定样本中所有表达RNA的碱基序列的技术。当没有目标基因的先验知识时，这是很重要的。不管RNA所使用的技术是什么，从高质量开始，纯RNA是成功的关键。

纯洁的障碍
除了从组织中分离RNA时必须考虑到RNA的脆弱性外，植物中粘液、多酚和次生代谢物等化合物的存在也带来了一个问题。另一个挑战是，这些化合物在不同的植物中含量不同，因此很难从一些复杂的植物组织中分离出RNA。科学家们已经开发出去除这些阻碍化合物的方法，这样就可以获得高质量的RNA。在提取RNA的任何方案中，步骤包括细胞裂解、DNA和蛋白质变性、RNA酶失活和去除其他细胞成分，然后回收RNA。这些连续的步骤允许从细胞材料的其余部分分离RNA。

与用于植物的RNA技术相关的一个问题是，并不是所有的RNA技术都对所有类型的植物组织都有效。因此，在对整株植物进行详细的基因表达分析时，不容易采用多种RNA技术从叶片、花、种子和根中分离出RNA。我们需要的是一种可以用于从同一种植物的不同组织中分离RNA的方案，特别是当其中含有阻碍作用的化合物时。

通过从几种植物组织中分离出高质量的RNA，本研究为今后RNA的应用铺平了道路。

挑选精华
近年来，黄麻基础与应用研究项目组开发了一种从田间黄麻植物不同组织（根、茎、皮、棒、叶、花和果实）中提取RNA的单一方法。其独特之处在于，他们已经修改了现有的方案，并加入了从样本组织中去除干扰性多糖和酚类物质的试剂。根据RNA的质量（缺少污染DNA、蛋白质和多糖）及其在下游应用的情况，改进后的方案成功地从不同的黄麻组织中获得了纯RNA。作者成功地利用RNA合成cDNA，扩增特定基因，以及下一代测序方法，如RNA-seq。重要的是，研究小组还成功地利用这项技术从世界上其他植物中分离出RNA锦葵科家庭。因此，本研究通过从多种植物组织中分离高质量的RNA，为RNA的应用奠定了基础。