一、荧光染料法原理
在PCR反应体系中,加入可与双链DNA小沟区域结合的荧光染料,荧光染料在游离状态下几乎不发出荧光信号,与双链DNA结合后发出强烈的荧光信号。
PCR扩增时,每形成一条双链,就有相应染料与双链DNA结合,产生荧光信号,检测到的荧光信号强度与PCR产物的数量呈正相关。
常用的荧光染料为SYBR GreenⅠ染料。
SYBR GreenⅠ染料法原理示意图
二、荧光探针法原理
在PCR反应体系中,加入一对引物和一个特异性的荧光探针,探针的5′端标记一个报告基团,3′端标记一个淬灭基团。探针完整时,报告基团的荧光信号被淬灭基团所淬灭,检测不到荧光信号,探针水解后,报告基团逃离淬灭基团的淬灭范围,发出荧光信号。
PCR扩增时,引物和探针同时与模板特异性结合,当延伸到探针结合的位置时,Taq酶利用5'端外切酶活性将探针水解切割,报告基团和淬灭基团分离,荧光信号开始积累。
每形成一条DNA双链,就会切断一个探针,释放一份荧光信号,检测到的荧光信号强度与PCR产物的数量呈正相关。
常用的荧光探针为TaqMan探针。
TaqMan 探针法原理示意图
三、SYBR GreenⅠ荧光染料法与TaqMan荧光探针法对比
荧光定量PCR(qPCR)技术在未来科学研究领域将继续扮演不可或缺的角色,并推动多个学科的发展。
随着技术的不断进步,qPCR将在基因表达分析、分子诊断、病原体检测等方面达到更高的灵敏度和特异性,为生命科学的基础研究提供更加精确的数据支持。
在基因编辑和合成生物学中,qPCR将作为验证基因修饰效果的重要手段,助力科学家们探索基因功能及其调控机制。