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。聚合酶链式反应的引物与非特异扩增区的序列的同源性不要超过70%。厦门实时Real-time PCR原理
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”。武汉微量荧光定量PCR供应商为了很大限度地减少污染的可能性,调查人员应该为试剂制备、聚合酶链反应和产品分析预留单独的房间。
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。
聚合酶链反应的常见问题分析与解决方法:PCR产物量过少:退火温度不合适。以2度为梯度设计梯度PCR反应优化退火温度。DNA模板量太少。增加DNA模板量。PCR循环数不足。增加反应循环数。引物量不足。增加体系中引物含量。延伸时间太短。以1 kb/min的原则设置延伸时间。变性时间过长。变性时间过长会导致DNA聚合酶失活。DNA模板中存在抑制剂。确保DNA模板干净。扩增产物在凝胶中涂布或成片状条带弥散:酶量过高。减少酶量;酶的质量差,调换另一来源的酶。dNTP浓度过高。减少dNTP的浓度。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。
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。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。徐州分子生物学PCR检测技术哪家好
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。厦门实时Real-time PCR原理
聚合酶链式反应:定量PCR允许实时定量和检测特定的DNA序列,因为它在合成过程中测量浓度。有两种方法可以同时检测和定量。种方法是使用在DNA双链之间非特异性保留的荧光染料。第二种方法涉及编码特定序列并被荧光标记的探针。只有在探针与其互补DNA杂交后,才能使用这些方法检测DNA。一种有趣的技术组合是实时PCR和逆转录。这种复杂的技术被称为RT-qPCR,允许定量少量RNA。通过这种组合技术,mRNA被转化为cDNA,并用qPCR进一步定量。这种技术降低了聚合酶链反应终点出错的可能性,增加了检测与遗传疾病如病症相关的基因的机会。实验室使用RT-qPCR来灵敏地测量基因调控。厦门实时Real-time PCR原理
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...