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【柏恒科技小課堂】qPCR反應(yīng)漫談(續(xù))

更新時(shí)間:2026-01-04      點(diǎn)擊次數(shù):841


在上一期的qPCR反應(yīng)漫談中,從一開始沃森和克里克兩位基因?qū)W奠基人的兩個(gè)論點(diǎn)簡單延伸至染料法和探針法兩類常見的qPCR反應(yīng)。


這一期做一個(gè)從PCR反應(yīng)過程出發(fā)到一些實(shí)驗(yàn)問題優(yōu)化的分享。

01

(先拋磚)PCR反應(yīng)原理:

PCR通過變性、退火和延伸三個(gè)步驟的循環(huán)往復(fù),模擬DNA在體外擴(kuò)增的過程:

1. ?變性?:通過加熱使雙鏈DNA解開成為兩條單鏈,溫度通常在95℃左右。

2. ?退火?:降低溫度至55-70℃,使引物與單鏈DNA模板上的互補(bǔ)序列結(jié)合。

3. ?延伸?:在適宜的溫度下(72℃左右),DNA聚合酶以引物為起點(diǎn),合成新的DNA鏈。

02

然后圍繞著這三點(diǎn)需要確認(rèn):

1. 變性的時(shí)間足夠嗎?在變性階段,DNA是不是已經(jīng)解旋為單鏈?

2. 退火溫度(Tm值)設(shè)置的合理嗎?探針的Tm值是不是比引物的Tm值高,已先于引物結(jié)合在模板上?上下游引物的Tm值是不是接近,有近似的擴(kuò)增效率?

3. 延伸溫度是否足夠,延伸時(shí)間是否足夠,是否了解所用聚合酶的特性?




首先,DNA成為單鏈?zhǔn)且锟梢皂樌Y(jié)合的前提,如果沒有經(jīng)過充分的解旋,擴(kuò)增效率肯定會大受影響(等溫?cái)U(kuò)增不在此列)。比如擴(kuò)增cDNA變性大概10sec就夠,擴(kuò)增質(zhì)粒則往往要30sec及以上。


其次,熒光探針需要先于引物結(jié)合到模板上,不論是水解探針還是蝎形探針。否則就會出現(xiàn)變性好的單鏈DNA在引物和酶的作用下都已經(jīng)補(bǔ)齊了另一條鏈了,探針還在一邊傻傻的說:“我沒上車啊~"


最后,常規(guī)的qPCR擴(kuò)增片段一般在200bp左右,延伸時(shí)間設(shè)定30-45sec也基本夠用。至于說延伸溫度,多會把退火和延伸合并為一步,溫度采用60℃。但是有些反應(yīng),因?yàn)檎w的反應(yīng)優(yōu)化不太理想或者是反應(yīng)自身的一些固有限制,兩步法擴(kuò)增的效果不夠好,此時(shí)可以使用三步法擴(kuò)增,提高產(chǎn)物積累。采用三步法擴(kuò)增時(shí)有個(gè)值得推敲的點(diǎn),信號收集該是在退火階段還是延伸階段?染料法、水解探針、蝎形探針的答案并不一樣,可自行推導(dǎo)一番然后理論聯(lián)系實(shí)際驗(yàn)證一下。



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