聚合酶链式反应PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成: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72℃、DNA聚合酶(如TaqDNA聚合酶)的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基互补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。每完成一个循环需2~4分钟,2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。电子聚合酶链反应用于计算理论聚合酶链反应结果。上海特殊样本定量PCR方案
聚合酶链反应注意事项:在实验过程中要防止RNA的降解,保持RNA的完整性。在总RNA的提取过程中,注意避免mRNA的断裂;为了防止非特异性扩增,必须设阴性对照;内参的设定:主要为了用于靶RNA的定量。常用的内参有G3PD(甘油醛-3-磷酸脱氢酶)、β-Actin(β-肌动蛋白)等。其目的在于避免RNA定量误差、加样误差以及各PCR反应体系中扩增效率不均一各孔间的温度差等所造成的误差;PCR不能进入平台期,出现平台效应与所扩增的目的基因的长度、序列、二级结构以及目标DNA起始的数量有关。故对于每一个目标序列出现平台效应的循环数,均应通过单独实验来确定;防止DNA的污染: 采用DNA酶处理RNA; 在可能的情况下,将PCR引物置于基因的不同外显子,以消除基因和mRNA的共线性。上海特殊样本定量PCR方案重叠延伸聚合酶链反应可以创造特定的长DNA构建体。
绝大多数聚合酶链反应方法依赖于热循环。热循环将反应物暴露于加热和冷却的重复循环中,以允许不同的温度依赖性反应——具体地说,脱氧核糖核酸融化和酶-驱动DNA复制。聚合酶链反应使用两种主要试剂-引物(引物是短的单链DN段,称为寡核苷酸,是目标DNA区域的互补序列)和DNA聚合酶。在PCR反应的步,DNA双螺旋结构的两条链在高温下物理分离,这个过程称为脱氧核糖核酸变性。第二步,降低温度,引物与互补的脱氧核糖核酸序列结合。这两条DNA链就变成了模板,以酶促的方式从构成DNA的自由核苷酸中组装出一条新的DNA链。随着聚合酶链反应的进行,产生的DNA本身被用作复制的模板,启动了一个连锁反应,原始的DNA模板是以指数形式放大。
聚合酶链式反应是一种体外迅速扩增DN段的技术,它能以极少量的DNA为模版,在几小时内复制出上百万份的DNA拷贝。DNA的半保留复制是生物进化和传代的重要途径。双链DNA在多种酶的作用下可以变性解链成单链,在DNA聚合酶与启动子的参与下,根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子挎贝。在实验中发现,DNA在高温时由于两条链之间的氢键被破坏也可以发生变性解链,当温度降低后又可以复形成为双链。因此,通过温度变化控制DNA的变性和复性,并设计引物做启动子,加入DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。但是,DNA聚合酶在高温时会失活,因此,每次循环都得加入新的DNA聚合酶,不但操作烦琐,而且价格昂贵,制约了PCR技术的应用和发展。发现耐热DNA聚合同酶--Taq酶对于PCR的应用有里程碑的意义,该酶可以耐受90℃以上的高温而不失活,不需要每个循环加酶,使PCR技术变得非常简捷、同时也降低了成本,PCR技术得以大量应用,并逐步应用于临床。重叠延伸聚合酶链反应可以将缺失、插入或点突变引入DNA序列。
聚合酶链式反应(PCR)是一种用于放大扩增特定的DN段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊DNA复制,PCR的很大特点是能将微量的DNA大幅增加。因此,无论是化石中的古生物、历史人物的残骸,还是几十年前凶杀案中凶手所遗留的毛发、皮肤或血液,只要能分离出一丁点的DNA,就能用PCR加以放大,进行比对。这也是“微量证据”的威力之所在。由1983年美国首先提出设想,1985年由其发明了聚合酶链反应,即简易DNA扩增法,意味着PCR技术的真正诞生。到2013年,PCR已发展到第三代技术。聚合酶链式反应:DNA的半保留复制是生物进化和传代的重要途径。上海特殊样本定量PCR方案
逆转录-聚合酶链反应较广用于表达谱,以确定基因的表达或鉴定RNA转录物的序列。上海特殊样本定量PCR方案
聚合酶链反应:流聚合酶链反应:一种伪等温PCR方法。将溶液置于热梯度下,而不是反复加热和冷却聚合酶链反应混合物。由此产生的热不稳定性驱动对流流动自动将聚合酶链反应试剂从热区域和冷区域打乱,从而反复启动聚合酶链反应。通过利用混沌流场的出现,可以优化热边界条件和PCR外壳的几何形状等参数,以产生特异和快速的PCR。这种对流聚合酶链反应设置明显降低了设备功率需求和操作时间。逆转录聚合酶链反应(逆转录-聚合酶链反应):用于从RNA中扩增DNA。逆转录酶将核糖核酸逆转录成cDNA ,然后通过聚合酶链反应进行扩增。逆转录-聚合酶链反应较广用于表达谱,以确定基因的表达或鉴定RNA转录物的序列,包括转录起始和终止位点。如果基因的基因组DNA序列是已知的,逆转录-聚合酶链反应可以用来绘制基因中外显子和内含子的位置。基因的5’端(对应于转录起始位点)通常通过 RACE-PCR (快速扩增cDNA末端)中。上海特殊样本定量PCR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...