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80年代中期发展起来的体外核酸扩增技术。珠海血液荧光PCR网站
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。珠海血液荧光PCR网站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。
基于聚合酶链反应的遗传(或脱氧核糖核酸)指纹图谱协议的发展已在法医学中得到较广应用:遗传指纹以其辨别力的形式,可以从世界上所有人群中独特地区分任何一个人。微小的DNA样本可以从犯罪现场,和比较的从嫌疑人那里,或者从DNA资料库早期的证据或罪犯。这些测试的简单版本通常用于在刑事调查中快速排除嫌疑人。几十年前的犯罪证据可以被检验,确认或免责很初被定罪的人。脱氧核糖核酸指纹中较小的区别有助于亲子鉴定,在亲子鉴定中,一个人和他的近亲相匹配。可以测试未知人类遗骸的DNA,并与可能的父母、兄弟姐妹或儿童进行比较。类似的测试可以用来确认被收养(或)孩子的亲生父母。新生儿的实际生父也可以被确认(或排除)。
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。聚合酶链反应应经常使用带有一次性柱塞和超长移液器吸头的移液器。
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。在嵌套聚合酶链反应中,除了预期的靶之外,该产物可能仍然由非特异性扩增的DN段组成。珠海血液荧光PCR网站
PCR产物的电泳检测时间一般为48h以内,有些很好于当日电泳检测,大于48h后带型不规则甚至消失。珠海血液荧光PCR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。珠海血液荧光PCR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...