2025/1/17 22:37:00

实时荧光定量PCR(Real-time PCR,QPCR,荧光定量)是一种在DNA扩增反应中,以荧光化学物质测每次聚合酶链式反应(PCR)循环后产物总量的方法,能够实现对靶DNA的定量分析。以下是实时荧光定量PCR的分类以及实验步骤的介绍:

一、分类

实时荧光定量PCR根据所用荧光物质的化学原理和PCR检测的特异性,可分为以下几类:

1.DNA结合染料法:

原理:与双链DNA小沟结合的荧光染料,不与单链DNA结合,而与双链DNA结合时会发出荧光,从而进行实时监测。

常用染料:SYBR Green I、Eva Green等。

特点:可检测所有双链DNA扩增产物,包括非特异反应产物,如引物二聚体。不需要探针,减少了实验设计及运转成本,适合于大量基因的分析,但易产生假阳性现象。

2.探针化学法:

Taqman探针法:

原理:在PCR扩增时加入一对引物的同时,再加入一个特异性的荧光探针。该探针两端分别标记一个报告荧光基团和一个淬灭荧光基团。探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收;PCR扩增时,Taq酶的5'-3'外切酶活性将探针酶切降解,使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离,从而荧光监测系统可接收到荧光信号。

特点:仅检测特异性扩增产物,特异性优于DNA染料法,更适用于病原体检测,但原料成本较高。

分子信标法:

原理:分子信标是一种在5'和3'末端自身形成一个8个碱基左右的发夹结构的茎环双标记寡核苷酸探针。两端的核酸序列互补配对,导致荧光基团与淬灭基团紧紧靠近,不会产生荧光。PCR产物生成后,退火过程中,分子信标中间部分与特定DNA序列配对,荧光基因与淬灭基因分离产生荧光。

特点:具有高灵敏、高特异、操作简便、灵敏度高、特异性强等特点,还可用于活体分析,但合成探针成本较昂贵。

 

二、实验步骤

实时荧光定量PCR的实验步骤通常包括以下几个方面:

1.样品准备:

提取目标DNA或RNA。对于RNA样本,还需进行反转录成相应的cDNA。

2.预处理:

纯化提取的DNA/cDNA,去除污染物。

3.设计引物和探针:

根据目标序列设计特异性引物和荧光探针。

4.准备反应体系:

按照说明书要求,配制引物、探针(如使用)、模板、聚合酶、缓冲液等。

5.执行PCR循环:

将反应体系装入热循环仪并进行PCR循环。检测DNA变性、引物结合、扩增和荧光信号等。

6.数据分析:

根据荧光信号的变化,分析Ct值(循环阈值),即每个反应管内的荧光信号达到设定阈值时所经历的循环次数。利用已知起始拷贝数的标准样品绘制标准曲线,通过标准曲线计算待测样本的起始拷贝量。

 

综上所述,实时荧光定量PCR具有灵敏度高、特异性强、定量准确等优点,在基因表达分析、病原体检测、基因型分析等领域具有广泛应用。在实验过程中,需要严格遵循实验步骤和注意事项,以确保实验结果的准确性和可靠性。

 

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