聚合酶链式反应又称多聚酶链式反应,是一项利用DNA双链复制的原理,在生物体外复制特定DN段的核酸合成技术。透过这项技术,可在短时间内大量扩增目的基因,而不必依赖大肠杆菌或酵母菌等生物体。聚合酶链反应是是一种简单,廉价和可靠的方法复制DN段,这个概念适用于现物学和相关科学的许多领域。 PCR可能是分子生物学中使用很较广的技术。这种技术被用于生物医学研究,犯罪取证和分子考古学。通常,PCR由一系列20-40次重复的温度变化组成,称为热循环,每个循环通常由两个或三个离散的温度步骤组成。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。厦门组织定量PCR设计公司
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。厦门组织定量PCR设计公司聚合酶链式反应(PCR)是一种用于放大扩增特定的DN段的分子生物学技术。
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: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。
序列标签站点是一个过程,其中PCR被用作基因组的特定片段存在于特定克隆中的指示物。人类基因组计划发现这一应用对于绘制他们测序的粘粒克隆以及协调不同实验室的结果至关重要。聚合酶链反应的一个令人兴奋的应用是对来自远古来源的DNA进行系统进化分析,例如在尼安德特人的复原骨骼中、从猛犸的冷冻组织中或从埃及木乃伊的大脑中发现的DNA已经被放大和测序。]在某些情况下,这些来源的高度降解的DNA可能在扩增的早期阶段重新组装。聚合酶链反应的一个常见应用是对以下基因表达模式的研究。组织(甚至单个细胞)可以在不同阶段进行分析,以了解哪些基因变得活跃,哪些基因被关闭。该应用还可以使用定量聚合酶链反应来定量表达的实际水平。序列间特异性聚合酶链反应放大简单重复序列之间的区域,以产生扩增片段长度的独特指纹。厦门细胞PCR检测技术供应商
许多疾病的未知病因的测序正在通过聚合酶链反应得到解决。厦门组织定量PCR设计公司
聚合酶链式反应的特点:特异性强,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;碱基配对原则;Taq DNA聚合酶合成反应的忠实性;靶基因的特异性与保守性。其中引物与模板的正确结合是关键。引物与模板的结合及引物链的延伸是遵循碱基配对原则的。聚合酶合成反应的忠实性及TaqDNA聚合酶耐高温性,使反应中模板与引物的结合(复性)可以在较高的温度下进行,结合的特异性增加,被扩增的靶基因片段也就能保持很高的正确度。再通过选择特异性和保守性高的靶基因区,其特异性程度就更高。厦门组织定量PCR设计公司
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...