1. 荧光信号物质
染料法:使用非特异性荧光染料(如SYBR Green I),该染料能嵌入到双链DNA的小沟中,发出荧光信号。荧光强度与双链DNA的数量成正比。
探针法:使用特异性荧光探针(如TaqMan探针),探针上标记有荧光报告基团和淬灭基团。探针与目标序列特异性结合后,在PCR扩增过程中被切割,释放荧光信号。
2. 原理
染料法:荧光染料与所有双链DNA结合,包括非特异性扩增产物(如引物二聚体)。因此,染料法无法区分特异性扩增和非特异性扩增。
探针法:荧光探针仅与目标序列特异性结合,探针的切割依赖于Taq酶的5'→3'外切酶活性,只有特异性扩增才能产生荧光信号。
3. 特异性
染料法:特异性较低,因为染料会与所有双链DNA结合,无法区分目标产物和非特异性产物。
探针法:特异性高,因为探针与目标序列特异性结合,只有目标序列扩增才能产生荧光信号。
4. 灵敏度
染料法:灵敏度较高,但容易受到非特异性扩增的干扰,可能导致假阳性结果。
探针法:灵敏度高,且特异性好,能够准确检测目标序列的扩增。
5. 成本
染料法:成本较低,因为不需要设计和合成特异性探针,只需使用通用荧光染料。
探针法:成本较高,因为需要设计和合成特异性探针,且探针的合成和标记增加了实验成本。
6. 应用场景
染料法:适用于对特异性要求不高的实验,如基因表达分析、常规PCR产物的定量等。染料法操作简便,适合高通量筛选。
探针法:适用于对特异性要求高的实验,如病原体检测、基因突变筛查、SNP分型等。探针法能够准确区分目标序列和非特异性扩增,适合临床诊断和科研中的高精度检测。
7. 多重检测能力
染料法:无法实现多重检测,因为所有双链DNA都会发出荧光信号,无法区分不同目标序列。
探针法:可以实现多重检测,通过设计不同荧光标记的探针,可以在同一反应体系中同时检测多个目标序列。
8. 熔解曲线分析
染料法:可以通过熔解曲线分析(Melting Curve Analysis)来区分特异性产物和非特异性产物。熔解曲线可以显示PCR产物的Tm值(解链温度),特异性产物的Tm值通常较高且单一。
探针法:通常不需要熔解曲线分析,因为探针的特异性已经保证了扩增产物的特异性。但熔解曲线分析也可以用于验证探针法的特异性。