1. 基本原理 2. 常見的分析方法 3. 熒光定量PCR重要的概念 回顧 常規(guī)PCR:是指在DNA聚合酶催化下,,以母鏈DNA為模板以特定引物為延伸起點(diǎn),,利用脫氧核苷三磷酸 (dNTP),通過變性、退火,、延伸等步驟,,體外復(fù)制出與母鏈模板DNA互補(bǔ)的子鏈DNA的過程。 但是常規(guī)PCR其實(shí)對(duì)PCR擴(kuò)增的終產(chǎn)物進(jìn)行半定量和定性的分析,,無法對(duì)起始模板準(zhǔn)確定量,,無法對(duì)擴(kuò)增反應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 01 熒光定量基本原理 實(shí)時(shí)熒光定量PCR :簡(jiǎn)稱qPCR (quantitativePCR),,利用熒光信號(hào)的變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)PCR擴(kuò)增反應(yīng)中每一個(gè)循環(huán)擴(kuò)增產(chǎn)物量的變化,,通過ct值和標(biāo)準(zhǔn)曲線的關(guān)系對(duì)起始模板進(jìn)行定量分析。 相比較于常規(guī)PCR,,實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)模板的定量,,且具有靈敏度高、特異性和可靠性更好,、自動(dòng)化程度高和無污染的特點(diǎn),,使得熒光定量PCR逐漸取代常規(guī)PCR。 02 常見的分析方法 目前主流的實(shí)時(shí)熒光定量PCR (Quantitative Real-time PCR)方法分為染料法和探針法,。 2.1. 染料法 染料法以SYBR Green法為代表,,SYBR Green染料游離時(shí)熒光微弱,一旦與雙鏈DNA的小溝區(qū)域結(jié)合后,,熒光大大增強(qiáng),,反應(yīng)管中的熒光強(qiáng)度與反應(yīng)管中雙鏈DNA的數(shù)量成正比例關(guān)系,因此可以通過檢測(cè)熒光計(jì)算反應(yīng)管中產(chǎn)生的雙鏈DNA(PCR產(chǎn)物)的量,。 局限性:該方法沒有特異性,,非特異性擴(kuò)增的產(chǎn)物也會(huì)被計(jì)入。 2.2 探針法 Taq-Man探針法是最經(jīng)典的探針方法,,設(shè)計(jì)一條與擴(kuò)增產(chǎn)物能互補(bǔ)雜交的探針,,在探針的5’端標(biāo)記熒光基團(tuán)(供體:激發(fā)熒光),在探針3’端標(biāo)記淬滅基團(tuán)(受體:抑制熒光),。 1. 當(dāng)探針完整時(shí),,熒光基團(tuán)和淬滅基團(tuán)距離很近(探針長(zhǎng)度)因熒光共振能量轉(zhuǎn)移,熒光基團(tuán)在入射光激發(fā)下不發(fā)出熒光,。 2. PCR反應(yīng)進(jìn)行時(shí),,探針雜交在擴(kuò)增產(chǎn)物上,當(dāng)引物介導(dǎo)的延伸反應(yīng)到達(dá)探針位置時(shí),,因taq酶擁有5’-3’的外切酶活性,,會(huì)從5'端切割(水解)探針,從而使5’端的熒光基團(tuán)和3’端的淬滅基團(tuán)分離,,使它們的間距超過10nm,,超出熒光共振能量轉(zhuǎn)移的范圍,,熒光基團(tuán)此時(shí)在合適入射光的作用下,就能發(fā)出自身波長(zhǎng)的熒光,。 3. 探針雜交是特異性的,,所以熒光的種類和量能特異性的代表目標(biāo)產(chǎn)物的種類和量。 03 熒光定量PCR重要的幾個(gè)概念 3.1熒光擴(kuò)增曲線 在PCR反應(yīng)過程中,,每經(jīng)過一個(gè)循環(huán),PCR產(chǎn)物量增加.相應(yīng)的熒光信號(hào)強(qiáng)度也跟著增加,此時(shí)收集一個(gè)熒光強(qiáng)度信號(hào),。經(jīng)過若干個(gè)循環(huán)后,可以得到一條以循環(huán)數(shù)(cycle threshold,CT)為橫坐標(biāo)和熒光強(qiáng)度(△Rn)變化為縱坐標(biāo)的“S'形熒光擴(kuò)增曲線,。 人為地分為基線期,、指數(shù)擴(kuò)增期和平臺(tái)期三個(gè)階段: ① 基線期,擴(kuò)增的熒光信號(hào)被熒光背景信號(hào)所覆蓋,,此時(shí)熒光信號(hào)極小,,我們無法判斷熒光強(qiáng)度的變化。 ② 指數(shù)擴(kuò)增期,,熒光信號(hào)呈指數(shù)增長(zhǎng),,擴(kuò)增產(chǎn)物的量與起始模板量存在線性關(guān)系。 ③ 線性增長(zhǎng)期:原料的消耗,、產(chǎn)物的積累,、酶活的損耗等導(dǎo)致DNA的擴(kuò)增不再呈指數(shù)擴(kuò)增。 ④ 平臺(tái)期,,由于底物耗盡等因素.熒光信號(hào)不再呈指數(shù)增加,。 3.2 熒光閾值 是在熒光擴(kuò)增曲線指數(shù)增長(zhǎng)期設(shè)定的一個(gè)熒光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)(即PCR擴(kuò)增產(chǎn)物量的標(biāo)準(zhǔn))。一般為PCR反應(yīng)前3-15個(gè)循環(huán)熒光信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)差的10倍,。手動(dòng)設(shè)置:熒光閾值可以設(shè)定在PCR擴(kuò)增的指數(shù)期中后期,。 3.3 基線 是背景曲線的一段,在擴(kuò)增反應(yīng)的最初數(shù)個(gè)循環(huán)里熒光信號(hào)變化不大,,接近一條直線,。 3.4 Ct值 閾值循環(huán)數(shù):表示每個(gè)PCR反應(yīng)管內(nèi)熒光信號(hào)達(dá)到設(shè)定的熒光閾值所經(jīng)歷的循環(huán)數(shù),研究表明,,每個(gè)模板的C-值與該模板起始拷貝數(shù)的對(duì)數(shù)存在線性關(guān)系,,起始拷貝數(shù)越多,Ct值越小,。Ct.值一般取15-35太大或者太小都會(huì)導(dǎo)致定量的不準(zhǔn)確。我們利用已知起始拷貝數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)品可做出以起始拷貝數(shù)的對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo),CT值為縱坐標(biāo)的一條標(biāo)準(zhǔn)曲線,。只要獲得未知模板的CT值,即從標(biāo)準(zhǔn)曲線上計(jì)算出該模板的起始拷貝數(shù),。 (圖文來源網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除) |
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