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。基因工程:生物材料——mRNA,将mRNA反转录后成为cDNA(互补DNA),通过PCR扩增。这里不是信使RNA,而是病毒RNA作为生物材料进行PCR聚合酶链式反应。作用——体外将病毒RNA分子结构进行修饰,其次将目的基因导入受体细胞中,进行病。RNA的表现形式:RNA病毒一般由蛋白质和RNA组成,现在看下RNA——一条核糖核酸长链,核糖核酸长链由无数个核糖核苷酸分子构成,其中,一个核糖核苷酸分子由一分子磷酸、一分子核糖(一种五碳糖)、一分子含氮碱基构成。脱氧核糖核苷酸分子比核糖核苷酸分子少了一个O分子。现在有些PCR因为扩增区很短,即使Taq酶活性不是很好也能在很短的时间内复制完成。武汉特殊样本PCR检测技术网站
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”。徐州血液荧光定量PCR技术服务聚合酶链式反应:模板的制备,PCR的模板可以是DNA,也可以是RNA。
聚合酶链式反应:模板的制备,PCR的模板可以是DNA,也可以是RNA。模板的取材主要依据PCR的扩增对象,可以是病原体标本如病毒、细菌、菌类等。也可以是病理生理标本如细胞、血液、羊水细胞等。法医学标本有血斑、精斑、毛发等。标本处理的基本要求是除去杂质,并部分纯化标本中的核酸。多数样品需要经过SDS和蛋白酶K处理。难以破碎的细菌,可用溶菌酶加EDTA处理。所得到的粗制DNA,经酚、氯仿抽提纯化,再用乙醇沉淀后用作PCR反应模板。
聚合酶链式反应准备:PCR引物设计:PCR反应中有两条引物,即5′端引物和3′引物。设计引物时以一条DNA单链为基准(常以信息链为基准),5′端引物与位于待扩增片段5′端上的一小段DNA序列相同;3′端引物与位于待扩增片段3′端的一小段DNA序列互补。引物设计的基本原则:引物长度:15-30bp,常用为20bp左右。引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C 过多易出现非特异条带。ATGC很好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列参照。嵌套式PCR在特异性扩增长DN段方面通常比传统PCR更成功,但它需要更详细的目标序列知识。
聚合酶链式反应:三步:变性:模板DNA加热变性;复性,引物与它的靶序列发生退火,引物DNA量多,使引物和模板在局部形成杂交链;延伸,4种dNTP 与 Mg2+ 存在的条件下,DNA合成酶催化以引物为起始点,按5'-3'方向进行延伸。上面三步为一个循环,可使拷贝数到达2*E-6-2*E-7。PCR产物一段双链DNA,是由它的末端引物的5’端决定的。首轮扩增,其产物是大小不均一的DNA分子。长度应大于两引物之间的长度。在第二个循环中,由于5'固定,其产物长度就由等于两引物之间的长度。所以几十个循环后就会产生大量的两引物之间序列。聚合酶链反应具有定量合成产物的优点。武汉特殊样本PCR检测技术网站
流聚合酶链反应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。武汉特殊样本PCR检测技术网站
聚合酶链反应的常见问题分析与解决方法:扩增产物出现多条带(杂带):引物用量偏大,引物的特异性不高。应调换引物或降低引物的使用量。循环的次数过多。适当增加模板的量,减少循环次数。酶的用量偏高或酶的质量不好,应降低酶量或调换另一来源的酶。退火温度偏低,退火及延伸时间偏长。应提高退火温度,减少变性与延伸时间,也可采用二种温度的PCR扩增。以2度为梯度设计梯度PCR反应优化退火温度。 样品处理不当。Mg2+浓度偏高,因适当调整Mg2+使用浓度。若为PCR试剂盒,也可能时试剂盒本身质量有问题。复制提前终止。使用非热启动的聚合酶时常有发生。冰上准备反应体系或采用热启动聚合酶。武汉特殊样本PCR检测技术网站
Real-time PCR-传统定量PCR:1)内参照法:在不同的PCR反应管中加入已定量的内标和引物,内标用基因工程方法合成。上游引物用荧光标记,下游引物不标记。在模板扩增的同时,内标也被扩增。在PCR产物中,由于内标与靶模板的长度不同,二者的扩增产物可用电泳或高效液相分离开来,分别测定其荧光强度,以内标为对照定量待检测模板。2)竞争法:选择由突变克隆产生的含有一个新内切位点的外源竞争性模板。在同一反应管中,待测样品与竞争模板用同一对引物同时扩增(其中一个引物为荧光标记)。PCR反应的很大特点是具有较大扩增能力与极高的灵敏性。深圳微量荧光PCR设计公司Real-time PCR原理:基于探针...