利用geNorm、NormFinder和BestKeeper软件进行内参基因稳定性分析的方法

实时荧光定量PCR(RT-qPCR)由于具备灵敏度高、重复性好、特异性强及高通量等优点,已经成为研究基因表达分析的常用方法,但其结果的准确性取决于内参基因。在任何试验条件下都能稳定表达的内参基因几乎不存在,科研工作者为了获得精准的试验结果,首先必须从众多的内参基因中筛选出稳定的内参基因。geNorm、NormFinder和BestKeeper等是专门用于筛选稳定性内参基因的软件,但这3种软件使用方法差异很大,为了让更多的科研人员了解这些软件、节省时间,笔者结合自己的科研经验详细介绍了这3种软件的使用方法,以期为相关科研人员利用这些软件筛选内参基因提供便利。

基因表达转录分析中内参基因的选择

目前基因表达的转录分析多采用单一看家基因作为内参来校正目标基因的表达量.实验中以人肝癌BEL-7402细胞为研究对象,应用实时荧光定量PCR技术,观察了新型三肽化合物酪丝缬肽作用后RPL13A、UBC、EIF4A、B2M、GAPDH和ACTB共6个看家基因mRNA水平的表达情况.经过geNorm程序统计学分析处理,结果表明,这6个看家基因的表达存在差异,确定了RPL13A、UBC2个看家基因用于校正目标基因的表达量.基因表达转录分析中内参基因选择的必要性在实验中得以证明,更重要的是为各种实验因素影响下(尤其是新物质作用下)内参基因的选择介绍和提供了一种行之有效的方法.

内参基因在虾夷扇贝定量PCR中表达稳定性的比较

应用实时荧光定量技术,检测虾夷扇贝的β-actin、Glyceraldehydes-3-phosphate dehydrogen-ase、α-tubulin、Cytochrome b5、TATA box binding protein-associated factor、Elongation factor 1α共6个内参基因在饥饿胁迫下各组织、致病菌感染前后和水环境升温前后不同时间段血样中的mRNA表达情况。经geNorm程序统计分析,6个内参基因在上述处理中的表达稳定性存在差异,导致不同处理中适用的内参基因有所不同。为进一步开展虾夷扇贝基因表达的定量研究奠定了基础。

苹果实时荧光定量PCR分析中内参基因的筛选

【目的】为筛选苹果实时荧光定量PCR实验中最适内参基因,【方法】应用实时荧光定量PCR技术,分析5个传统内参基因18SrRNA、ACTB、GAPDH、UBQ、TUB在苹果不同基因型、不同组织、果实不同发育时期的mRNA表达差异情况。供试的6个不同基因型苹果分别为:新疆野生苹果、八棱海棠、丽江山荆子、‘津轻’、‘国庆’、‘金冠’;6种不同组织为果皮、果肉、叶片、愈伤组织、花瓣、种子;5个果实发育不同时期为花后28、50、74、95、115 d。【结果】经geNorm程序分析发现5种内参基因的表达稳定性各异,UBQ在果实不同基因型和不同发育时期的基因表达分析中最稳定;ACTB和UBQ在6种不同组织中表达均稳定。【结论】UBQ在参试样品中表达均比较稳定,是研究苹果基因表达分析中理想的内参基因。

甘蔗基因表达定量PCR分析中内参基因的选择

以甘蔗接种黑穗病菌后0、6、12、24、48、60和72h时间点的材料为研究对象,应用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,Real-timeqPCR)技术,探讨25SrRNA、GAPDH、β-actin和β-tubulin4个内参基因mRNA水平的表达情况。经geNorm程序统计学分析,4种内参基因的表达稳定性各异,25SrRNA>GAPDH>β-actin>β-tubulin,其中以25SrRNA表达稳定性最好,且根据该基因设计的两对定量PCR引物都是可行的。同时,甘蔗PPO基因表达特性的定量PCR分析也显示,甘蔗PPO基因与植物的抗病性相关。结果显示,研究中所筛选的内参基因是合适的。

Selection of Reference Genes in Transcription Analysis of Gene Expression of the Mandarin Fish, Siniperca chuasti

At present, transcription analysis of gene expression commonly uses housekeeping genes as control for normalization. In this study, the expression levels of three housekeeping genes including GAPDH, β-actin, and 18S rRNA in six tissues and five developmental stages of the Mandarin fish Siniperca chuatsi were assayed with quantitative real-time PCR （qPCR）. Differences in expression levels were analyzed using geNorm program. The results demonstrate that β-actin is the most stable gene at developmental stages and GAPDH is the most stable in different tissues. While 18S rRNA expression during development is differentially regulated, which indicates it is suitable as an internal control for gene expression normalization at the developmental level. Overall, the data suggest that the two most stable housekeeping genes are enough to accurately calibrate gene expression in S. chuatsi. The significance of this study provided convincing references and methodology for housekeeping gene selection and normalization in gene expression analysis with regular PCR or qPCR.

实时荧光定量PCR筛选稻曲病菌内参基因

通过实时定量PCR分析了稻曲病菌中5个传统内参基因18SrRNA、GAPDH、ubiquitin、β-actin、α-tubulin的mRNA差异表达情况,并利用geNorm软件分析了它们在4个发育时期和NaCl胁迫处理中的表达稳定性。结果表明,在菌龄为7d、8d、9d、10d的稻曲病菌中,α-tubulin-2和β-actin表达稳定;在0.4mol/L NaCl溶液处理0h、4h、8h、12h、16h后,β-actin和α-tubulin-2表达稳定。因此,当利用荧光定量PCR分析比较稻曲病菌基因表达差异时,可选择α-tubulin和β-actin作为内参基因。

桂花组织基因表达中荧光定量PCR内参基因的筛选

为了筛选桂花Osmanthus fragrans不同组织基因表达分析中适合的内参基因,以桂花‘堰虹桂’O.fragrans‘YanhongGui’花蕾、盛开花序、嫩叶、成熟叶和1年生茎等5个不同组织为材料,利用实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)检测7个候选内参基因的表达水平,并利用geNorm,NormFinder和BestKeeper软件对各候选内参基因的表达稳定性进行评价,最后利用桂花不同组织中OfCRTISO1基因相对表达水平验证筛选的内参基因的可靠性。结果表明:综合3个软件的评价排序,确定不同组织中最佳内参基因为OfRAN1和OfUBC2,而Of18S是最差内参基因。OfCRTISO1基因相对表达水平分析证实,不同组织中qRT-PCR分析使用OfRAN1和OfUBC2等2个表达最稳定的基因组合,即可获得更为精确的基因表达结果。旨在为桂花组织间重要基因的定量表达分析提供科学依据。

地黄实时定量PCR内参基因的筛选

笔者通过RT-qPCR分析了地黄中7个传统内参基因18S、EF-1a、ACT11、UBQ10、UBQ5、TUB5、GAPDH和4个新报道的内参基因PP2A、RPⅡ、HSP90、TIP41的mRNA表达差异情况,分别利用Ct值比较,Ge Norm、Norm Finer和BestKeeper软件分析它们在2个发育时期、8种不同组织器官中表达稳定性。结果表明:在地黄花器官中(花瓣、花托、雄蕊、雌蕊、子房),TIP41和UB Q10表达稳定;在地黄生殖生长期和营养生长期不同器官中(根、茎、叶),TIP41和UB Q5表达稳定。因此,以上2组基因分别适宜作为不同营养器官的内参基因。

植物实时荧光定量PCR内参基因的选择

实时荧光定量RT-PCR(real-tim e quantitative reverse transcription PCR,qRT-PCR)具有定量准确、灵敏度高和高通量等特点,已被广泛应用于基因的表达分析。常规qRT-PCR采用相对定量进行分析,其关键步骤是选择合适的稳定内参基因进行校正和标准化。持家基因被广泛用作内参基因,但在所有生理条件下均稳定表达的理想内参基因并不存在。大多数传统内参基因已不能满足qRT-PCR准确定量的要求。基于基因芯片表达数据和EST数据库并结合qRT-PCR,可以筛选稳定性好的新的内参基因。简要综述了植物qRT-PCR内参基因的研究进展,并就内参基因的选择中应注意的问题进行了探讨。

免疫刺激后小鼠肝脏内参基因稳定性研究

实时定量PCR技术现已广泛应用于细胞或组织mRNA转录水平的检测和半定量。选择合适的内参基因可以消除不同标本在RNA的产量、质量以及逆转录效率上可能存在的差别,从而获得目标基因特异性表达的真正差异。本试验应用实时定量PCR技术,研究小鼠在经过免疫刺激后,B2M、ACTB、GAPDH、SDHA、HPRT1和ARBP共6个内参基因在肝脏中的表达情况。结果表明,这6个内参基因表达存在差异。经过geNorm程序统计学分析,确定了ACTB、GAPDH两个看家基因适用于校正目标基因的表达量,为研究小鼠免疫刺激后肝脏目标基因的表达奠定基础。

产蛋前期和产蛋期籽鹅组织内参基因的稳定性

【目的】分析比较使用广泛的7个候选内参基因在产蛋前期和产蛋期籽鹅组织中的表达情况,筛选籽鹅组织基因表达分析中最佳的内参基因及其数目。【方法】应用实时定量反转录PCR技术,分别检测28S rRNA、18S rRNA、GAPDH、ACTB、HPRT1、SDH和TUB在产蛋前期与产蛋期健康籽鹅肝脏、肾脏、心脏、腿肌和卵巢组织中的表达情况,采用绝对定量方法确定基因拷贝数,然后分别使用geNorm和NormFinder程序进行数据分析。【结果】产蛋前期籽鹅各组织中7个内参基因表达稳定度的顺序分别为:GAPDH=HRPT1(0.195)>TUB(0.244)>28SrRNA(0.414)>18S rRNA(0.495)>ACTB(0.541)>SDH(0.610);产蛋期籽鹅各组织中7个内参基因表达稳定度的顺序分别为:GAPDH=28S rRNA(0.128)>TUB(0.181)>ACTB(0.192)>SDH(0.221)>HRPT1(0.316)>18S rRNA(0.362),且7个基因的配对差异分析分别为V2/3(产蛋前期)=0.084、V2/3(产蛋期)=0.069,内参基因的最适数目均为2个。【结论】产蛋前期和产蛋期籽鹅组织目的基因的表达分析中相对适合的内参基因分别为GAPDH和HRPT1、GAPDH和28S rRNA。

鹿茸组织中内参基因的筛选和验证

为筛选在不同生长时期鹿茸组织中稳定表达的内参基因,试验以不同生长时期(分别为脱盘后10、20、40和60d)的鹿茸组织为材料,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法分析甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)、β2-微球蛋白(B2M)、还原型辅酶Ⅰ(NADH)、60S核糖体蛋白L40(RPL40)、谷胱甘肽还原酶7(GPx)和β肌动蛋白(ACTB)6个看家基因的表达情况,并运用geNorm和NormFinder两个程序综合分析6个看家基因的表达稳定性。结果显示,GAPDH、ACTB、RPL40表达稳定性较好,可用作鹿茸基因表达研究的内参基因,而NADH和GPx的稳定性最差,不适合作内参基因。通过对鹿茸生长相关基因(ANXA5、HSP27、PRD2、CRABP1、LGALS1)表达分析,进一步验证了上述结果,并且发现这5种基因均在脱盘后10d的鹿茸组织中高表达。该研究结果为鹿茸快速生长及骨化相关基因的研究奠定了一定基础。

测定猪不同组织基因表达时RT-PCR内参基因的选择

以95kg体重育肥猪的不同组织为研究对象,应用实时荧光定量PCR技术,对SDHA、HMBS、TOP2B、ACTB、B2M、PPIA、GAPDH、HPRT1、RPL4、TBP和YWHAZ共11个候选内参基因表达量进行检测,应用geNorm程序对内参基因的稳定性进行分析。结果表明,肌肉组织中稳定表达的内参基因是TBP、RPL4,心脏组织中稳定表达的内参基因是GAPDH、RPL4,肝脏组织中稳定表达的内参基因是TBP、HPRT1,脾脏组织中稳定表达的内参基因是SDHA、ACTB,肺脏组织中稳定表达的内参基因是B2M、HPRT1,肾脏组织中稳定表达的内参基因是B2M、TBP。由此可见,不同组织中最稳定表达的内参基因不同,不同组织中标准化目的基因的内参基因也不一样。

日粮精粗比对围产期奶牛乳腺内参基因表达的影响

选择合适的内参基因是利用实时荧光定量PCR准确分析基因相对表达量的先决条件。选择了奶牛乳腺研究中广泛使用的7个候选内参基因,包括GAPDH、ACTB、18S rRNA、RPS9、RPS15、UXT、MYC。奶牛以精粗比不同的2种日粮饲喂,并在产后16 d采集乳腺组织。利用qRT-PCR技术探讨了候选内参基因在围产奶牛乳腺组织中的表达情况,并利用geNorm程序对数据进行分析。结果发现,UXT和RPS9表达稳定,不受日粮精粗比的影响,因此,可作为围产期奶牛乳腺组织基因表达分析中相对合适的内参基因。

桦褐孔菌实时荧光定量PCR内参基因的筛选

笔者采用软件GeNorm分析7个内参基因在桦褐孔菌(Inonotus obliquus)中表达的稳定性。结果表明,在不同pH培养基处理下,最适内参基因数为2,act和gapdh为最适内参基因;高温刺激下,最适内参基因数为2,act和gapdh为适宜内参基因;在菌核发育阶段,最适内参基因数为2,gapdh和cyp为最适内参基因;在菌丝体发育阶段,最适内参基因数为3,act,tub和ubq为适宜内参基因;在整体试验样本中,最适内参基因数为2,act和gapdh为最稳定的内参基因。

华细辛实时荧光定量PCR分析中内参基因的选择

选择合适的内参基因是准确分析目标基因表达水平变化的重要条件。选取SAND-1、ACT、18Sr RNA、CYP2、GAPDH、TUB 6个常用的内参基因作为候选内参基因,利用实时荧光定量PCR技术,通过ge Norm、Norm Finder、Best Keeper、Delta CT等软件分析和评价6个候选内参基因在华细辛营养生长期、花期和花后期等不同生长阶段的根、根茎、叶片、叶柄等不同组织中的表达稳定性,筛选适宜华细辛不同生长阶段不同组织基因表达水平分析的内参基因。结果表明,18S r RNA在华细辛所有样品中表达最为稳定,是进行华细辛基因表达水平分析的适宜的内参基因。研究结果可为华细辛重要活性成分生物合成途径相关基因的功能分析,以及基因差异表达的研究提供有效的校正工具,确保基因表达分析结果的准确性与可靠性。

霍乱弧菌基因表达分析中内参基因的选择

目的确定不同实验条件下基因表达分析中的稳定内参基因。方法以霍乱弧菌O1群El Tor菌株为研究对象,利用qRT-PCR方法比较不同pH值(pH 8.0、pH 5.5)以及不同温度(37℃、30℃)等多种生理、外界环境模拟培养条件下,thyA、recA、rpoA、gyrB、16SrRNA以及VCA0862 6个候选内参基因的表达水平,利用geNorm软件评价其稳定性。结果不同培养条件下,6个候选内参基因表达水平存在差异。不同pH值条件下最佳基因是recA;不同温度条件下最佳基因是gyrB;不同pH值及温度综合评价时,最佳基因是recA。结论本研究评价和提出了细菌基因表达分析中内参基因筛选的重要性,不同实验条件下最稳定内参基因是不同的,针对不同条件下的基因转录定量分析,应分别对内参基因稳定性进行评价并选择最稳定基因。

人不同孕期胎盘组织中实时荧光定量PCR内参基因的选择

目的比较人不同孕期胎盘组织中最常用的内参基因及其他几种管家基因mRNA表达水平的差异及稳定性,选出用于该研究的最佳内参基因。方法应用荧光实时定量RT-PCR技术检测6种管家基因[3磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)、β肌动蛋白(β-actin)、β2微球蛋白(β2-M)、18S核糖体RNA(18srRNA)、RNA聚合酶Ⅱ(RPⅡ)、泛素(UBC)]在早、中、晚不同孕期孕妇绒毛和胎盘组织中mRNA的表达情况,并应用geNorm程序对内参基因表达稳定性进行分析。结果在早、中、晚不同孕期的孕妇早孕绒毛或胎盘组织中内参基因GAPDH mRNA的表达水平变化最大,其中在早孕绒毛组织中表达水平最高,随着孕期的延长其表达水平逐渐降低;内参基因β-actin mRNA转录水平则呈相反的趋势变化,标本间mRNA表达水平变化亦较大;内参基因β2-M、18S和UBC mRNA表达水平在不同孕期标本间变化相对较小,其中内参基因RPⅡmRNA表达水平在不同孕期标本间变化最小。所选内参基因的表达稳定度由高到低依次为RPⅡ>UBC>18srRNA>β2-M>β-actin>GAPDH。结论在应用荧光实时定量RT-PCR技术研究基因转录表达时,应根据研究所用的材料选择合适的内参基因;本研究中RPⅡ是可用的稳定内参基因。

实时荧光定量PCR研究蛋鸡组织基因表达的内参基因筛选

为筛选出蛋鸡不同组织中稳定表达的内参基因,试验以120日龄的海兰灰蛋鸡(Gallus domesticus)为试验动物,选取常见内参基因RPS2、β-actin、GAPDH和HMBS作为候选基因,利用实时荧光定量PCR技术Ct值分析法对4个候选内参基因的相对表达进行测定,利用独立评价软件geNorm和NormFinder对蛋鸡的4个候选内参基因在不同组织(心脏、肝脏、肺脏、肾脏、肠、胫骨、胰脏和子宫)中的表达稳定性进行评价。结果显示,Ct值分析和geNorm程序分析均得出相似的结果,即RPS2基因始终占主导地位,稳定性最强,β-actin基因次之;NormFinder软件分析显示,HMBS基因稳定性最好,最佳组合为HMBS和RPS2基因;当分析不同组织中表达恒定的内参基因时,发现不同组织最稳定的内参基因也不完全相同。由此说明,不同的组织器官和不同的分析方法得出的结论虽然不完全一致,但它们却有着一定的潜在共性,发展趋势有一定相似性,即RPS2和β-actin基因相对稳定性更强。