无锡微量数字PCR原理及步骤

聚合酶链式反应：RNA和DNA的五碳糖，前者比后者多了一个O，由于多出来的O原子造成了RNA和DNA的碱基不同，即O原子造成U和T的不同，U分子化学式C4H4N2O2，T胸腺嘧啶化学式C5H6N2O2，现在将两个分子式进行对比，U比T多了CH2，结合前面的核糖区别，还有一个O分子，其余结构相同，那么O和CH2之间的联系是什么?是什么导致DNA和RNA的区别是RNA比DNA多了O和CH2？或者说如何将病毒的碱基中U变成DNA碱基中的T？若从结构上说，直接从U中加入一个CH2，得到了T，这里面介入化学键的断裂和重组，但是这样一来的话，即使U变成了T，但是核糖依旧是RNA比DNA多了一个O分子，只是此时结构是某分子=核糖（C4H9O4CHO）+碱基（A T G C），形成了RNA的五碳糖+DNA的碱基这种分子了。此时将这种分子导入受体细胞（亦或者蛋白质）中，表达的性质一定不同于病毒表达的性质。PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成。无锡微量数字PCR原理及步骤

聚合酶链式：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。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。到达平台期(Plateau)所需循环次数取决于样品中模板的拷贝。　PCR技术敏感性高，特异性强，操作简便、快速，在生命科学研究、食品卫生、医疗、法医及环境监测等诸多方面都具有重要的应用价值。无锡微量数字PCR原理及步骤聚合酶链式反应PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程。

PCR的反应条件：Tm=4（G+c）+（A+T），一般在45～55度，温度低容易退火但特异性低；温度高，不容易退火但特异性高。退火时间30秒。延伸温度一般在70～75度这时TaqDNA聚合酶活性很高（150个/S），当引物在16个碱基以下时可采用缓慢升高温度到70～75度的方法，使在低温下就开始合成。一般<1KB时间1分钟即可。当〈1KB时在较后的循环中延长扩增时间。循环次数25～30次。无产物时：取10ul扩增混合液作模板在进行PCR扩增；增加TaqDNA聚合酶浓度；增加循环次数；降低退火温度；加靶DNA量。

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。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。嵌套聚合酶链反应的两组引物用于两个连续的PCR。无锡微量数字PCR原理及步骤

像所有酶一样，DNA聚合酶也容易出错，这反过来会导致产生的PCR片段发生突变。无锡微量数字PCR原理及步骤

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。无锡微量数字PCR原理及步骤