聚合酶链式反应是80年代中期发展起来的体外核酸扩增技术。工具/原料:扩增缓冲液,四种dNTP,引物,模板DNA,Taq DNA聚合酶, Mg离子,蒸馏水。模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;引物的延伸:DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链。重复循环变性--退火--延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。聚合酶链反应具有定量合成产物的优点。南京骨头Real-time PCR研究方案

聚合酶链式反应的常见问题:阴性:需注意的是有时忘加Taq酶或溴乙锭。引物:引物质量、引物的浓度、两条引物的浓度是否对称,是PCR失败或扩增条带不理想、容易弥散的常见原因。有些批号的引物合成质量有问题,两条引物一条浓度高,一条浓度低,造成低效率的不对称扩增,对策为:选定一个好的引物合成单位。引物的浓度不但要看OD值,更要注重引物原液做琼脂糖凝胶电泳,一定要有引物条带出现,而且两引物带的亮度应大体一致,如一条引物有条带,一条引物无条带,此时做PCR有可能失败,应和引物合成单位协商解决。如一条引物亮度高,一条亮度低,在稀释引物时要平衡其浓度。引物应高浓度小量分装保存,防止多次冻融或长期放冰箱冷藏部分,导致引物变质降解失效。引物设计不合理,如引物长度不够,引物之间形成二聚体等。南京骨头Real-time PCR研究方案热启动/冷完成聚合酶链反应是通过新的杂合聚合酶实现的,这些酶在环境温度下不活跃。

聚合酶链反应允许快速生产短DN段,即使已知的引物序列不超过两个。聚合酶链反应的这种能力增强了许多方法,例如生成杂交 探针用于 Southern 或northern blot 杂交。聚合酶链反应为这些技术提供了大量的纯DNA,有时是单链的,甚至可以从非常少量的起始材料中进行分析。脱氧核糖核酸测序的任务也可以通过聚合酶链反应来辅助完成。已知的DN段可以很容易地从患有遗传疾病突变的患者体内产生。对扩增技术的修饰可以从完全未知的基因组中提取片段,或者可以产生感兴趣区域的单链。聚合酶链反应有许多应用于传统的 DNA克隆。它可以从更大的基因组中提取片段以插入载体,这可能只有少量可用。使用一组“载体引物”,它还可以分析或提取已经插入载体的片段。聚合酶链反应方案的一些改变可以产生突变(通用的或定点的)插入片段。
聚合酶链式反应:反应的控制:PCR反应的缓冲液 提供合适的酸碱度与某些离子;镁离子浓度 总量应比dNTPs的浓度高,常用1.5mmol/L;底物浓度 dNTP以等摩尔浓度配制,20~200umol/L;TaqDNA聚合酶 2.5U(100ul);引物浓度一般为0.1 ~ 0.5umol/L;反应温度和循环次数;变性温度和时间 95℃,30s;退火温度和时间 低于引物Tm值5 ℃左右,一般在45~55℃;延伸温度和时间 72℃,1min/kb(10kb内);Tm值=4(G+C) +2(A+T);循环次数 :一般为25 ~ 30次。循环数决定PCR扩增的产量。模板初始浓度低,可增加循环数以便达到有效的 扩增量。但循环数并不是可以无限增加的。一般循环数为30个左右,循环数超过30个以后,DNA聚合酶活性逐渐达到饱和,产物的量不再随循环数的增加而增加,出现了所谓的“平台期”。聚合酶链反应非常敏感,有可能产生数百万到数十亿份特定产品的拷贝,用于测序、克隆和分析。

聚合酶链式反应的循环参数:预变性,模板DNA完全变性与PCR酶的完全对PCR能否成功至关重要,建议加热时间参考试剂说明书,一般未修饰的Taq酶时间为两分钟。变性步骤,循环中一般95℃,30秒足以使各种靶DNA序列完全变性,可能的情况下可缩短该步骤时间。变性时间过长损害酶活性,过短靶序列变性不彻底,易造成扩增失败。引物退火,退火温度需要从多方面去决定,一般根据引物的Tm值为参考,根据扩增的长度适当下调作为退火温度。然后在此次实验基础上做出预估。退火温度对PCR的特异性有较大影响。引物延伸,引物延伸一般在72℃进行(Taq酶很适温度)。但在扩增长度较短且退火温度较高时,本步骤可省略延伸时间随扩增片段长短而定,一般推荐在1000bp以上,含Pfu及其衍生物的衍生设定为1min/kbp。循环数,大多数PCR含25-35循环,过多易产生非特异扩增。延伸,在一个循环后,反应在72℃维持10-30分钟.使引物延伸完全,并使单链产物退火成双链。聚合酶链反应的一个主要限制是,为了产生允许其选择性扩增的引物,需要关于目标序列的先前信息。连云港实时RT-PCR检测技术供应商
PCR反应的特异性决定因素为:引物与模板DNA特异正确的结合。南京骨头Real-time PCR研究方案
聚合酶链反应同时扩增单个精子中几个基因座的能力]增强了极大地增强了通过研究减数分裂后染色体交叉来进行基因定位的传统任务。通过分析数千个单个精子,已经直接观察到非常紧密基因座之间罕见的交叉事件。类似地,可以分析异常的缺失、插入、易位或倒位,所有这些都无需等待(或支付)漫长而艰苦的受精、胚胎发生等过程。定点突变:聚合酶链反应可用于产生突变基因,突变由科学家随意选择。可以选择这些突变来理解蛋白质是如何完成其功能的,并改变或改善蛋白质功能。南京骨头Real-time PCR研究方案
内标在传统定量中的作用,由于传统定量方法都是终点检测,即PCR到达平台期后进行检测,而PCR经过对数期扩增到达平台期时,检测重现性极差。同一个模板在96孔PCR仪上做96次重复实验,所得结果有很大差异,因此无法直接从终点产物量推算出起始模板量。加入内标后,可部分消除终产物定量所造成的不准确性。但即使如此,传统的定量方法也都只能算作半定量、粗略定量的方法。内标对定量PCR的影响,若在待测样品中加入已知起始拷贝数的内标,则PCR反应变为双重PCR,双重PCR反应中存在两种模板之间的干扰和竞争,尤其当两种模板的起始拷贝数相差比较大时,这种竞争会表现得更为明显。但由于待测样品的起始拷贝数是未知的,所以...