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實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與步驟
閱讀:77 發(fā)布時(shí)間:2024-7-22 實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù),是指在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基團(tuán),利用熒光信號(hào)積累實(shí)時(shí)監(jiān)測整個(gè)PCR進(jìn)程,最后通過標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)未知模板進(jìn)行定量分析的方法。PCR實(shí)驗(yàn)是分子生物學(xué)中常見用的實(shí)驗(yàn)之一,在基因擴(kuò)增、核酸檢測、基因檢測等方面廣泛應(yīng)用。
一、PCR實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備:
在開始PCR實(shí)驗(yàn)之前,必須準(zhǔn)備好DNA模板(基因組DNA或逆轉(zhuǎn)錄制備的cDNA)、特異性引物(自己設(shè)計(jì)或用軟件設(shè)計(jì)),并選擇合適的商業(yè)酶(選擇符合您實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡拿?span style="font-family:Calibri;box-sizing: border-box;">)
2、引物的特異性影響 PCR 成功的概率,良好的引物設(shè)計(jì)對(duì) PCR 擴(kuò)增的成功至關(guān)重要。當(dāng)您開始設(shè)計(jì)引物時(shí),應(yīng)仔細(xì)考慮以下幾個(gè)原則:
①引物的長度。PCR引物一般在18-22bp左右。這對(duì)于引物特異性和在退火溫度下的結(jié)合來說是足夠長的。
②熔化溫度(Tm)。Tm 定義為在此溫度下,DNA 雙鏈體的一半將解離成單鏈 DNA。52-58C 范圍內(nèi)的引物 Tm 是最佳的。
③GC 含量。最佳 GC 含量應(yīng)為 40-60%。
④許多軟件可用于引物設(shè)計(jì),例如primer5和Oligo。這些軟件推薦的引物通??梢詽M足我們的需求。
二、PCR實(shí)驗(yàn)步驟方法如下:
根據(jù)PCR使用說明進(jìn)行試劑混合預(yù)配,并設(shè)置 PCR 循環(huán)。簡而言之,PCR需要經(jīng)過以下循環(huán):
1、初始化步驟
這僅對(duì)熱啟動(dòng) PCR 必須的。此步驟將溶液加熱至 94-98°C,以激活 DNA 聚合酶。該步驟的時(shí)間取決于所使用的聚合酶。
2、變性步驟
DNA是雙鏈分子,DNA擴(kuò)增需要引物與單鏈DNA模板相互作用。在此步驟中,將反應(yīng)混合物加熱至 94-98°C 并保持 20-30 秒,以破壞兩條鏈之間的氫鍵并生成單鏈 DNA 分子。此時(shí)進(jìn)入 PCR 循環(huán)。
3、退火步驟
變性后,反應(yīng)混合物中的 DNA 模板是單鏈的。由于引物與DNA模板互補(bǔ),當(dāng)反應(yīng)溫度降低到50-65℃時(shí),引物會(huì)與模板序列匹配,互補(bǔ)堿基之間形成氫鍵。退火溫度取決于所用引物的Tm,一般比引物Tm低3-5℃左右。該步驟將持續(xù)約 20-40 秒以全退火,然后聚合酶將定位到引物-模板雜交體以開始 DNA 組裝。
4、伸長步驟
在此步驟中,DNA 聚合酶開始合成 DNA,因此溫度應(yīng)為 DNA 聚合酶的最適溫度。一般選擇 72°C,但有些酶在 68°C 時(shí)效果更好。這一步與體內(nèi)DNA復(fù)制非常相似,DNA聚合酶將dNTPs添加到引物中,以5'到3'方向與模板互補(bǔ),最終產(chǎn)生新的雙鏈DNA片段。延伸時(shí)間取決于目標(biāo) DNA 片段的長度和 DNA 聚合酶的能力。一般來說,DNA 聚合酶每 60 秒產(chǎn)生一千個(gè)堿基。
5、2~4步稱為一個(gè)循環(huán),每循環(huán)一次,目標(biāo)片段量翻倍。一個(gè) PCR 過程使用 30-35 個(gè)循環(huán)。在 PCR 循環(huán)的早期,PCR 產(chǎn)物以指數(shù)速率積累,而在 PCR 循環(huán)的后期,隨著 dNTPs、引物的減少和 DNA 聚合酶在變性溫度下的失活,反應(yīng)減慢,PCR 速率逐漸下降。
6、最終伸長率。
30-35個(gè)循環(huán)結(jié)束后,在68-74℃的溫度下最終延伸約5-10分鐘,以充分延伸剩余的單鏈DNA。
7、貯存。
最終產(chǎn)品可以在 PCR 機(jī)器中維持溫度在 4-10℃。