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一文帶你了解qPCR原理與流程,建議收藏再看!
點擊次數(shù):301 更新時間:2024-11-12


實時熒光定量PCR

實時熒光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)是一種由PCR技術(shù)發(fā)展而來的分子生物學(xué)技術(shù),它可以通過在DNA擴(kuò)增過程中使用熒光染料來偵測每個PCR循環(huán)后產(chǎn)物的總量,具有PCR技術(shù)快速、靈敏的特點,同時還具有更高的特異性、實時監(jiān)測和可重復(fù)精確定量等優(yōu)勢。

01




什么是qPCR?

1

qPCR化學(xué)原理-探針法

qPCR實驗流程包括RNA提取、逆轉(zhuǎn)錄和qPCR。

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探針法qPCR原理圖,源自網(wǎng)絡(luò),侵刪

qPCR探針法是一種使用熒光探針來測量PCR產(chǎn)物的技術(shù)。在PCR反應(yīng)中,熒光探針會與PCR產(chǎn)物的特定序列結(jié)合,并發(fā)生熒光變化。隨著PCR反應(yīng)的進(jìn)行,PCR產(chǎn)物的數(shù)量增加,熒光探針與PCR產(chǎn)物結(jié)合的數(shù)量也會隨之增加。通過測量熒光信號的強(qiáng)度,可以確定PCR產(chǎn)物的數(shù)量。

2

qPCR化學(xué)原理-染料法

qPCR染料法是一種使用DNA結(jié)合染料來測量PCR產(chǎn)物的技術(shù)。在PCR反應(yīng)中,DNA結(jié)合染料會與PCR產(chǎn)物的雙鏈DNA結(jié)合,從而發(fā)生熒光變化。隨著PCR反應(yīng)的進(jìn)行,PCR產(chǎn)物的數(shù)量增加,DNA結(jié)合染料的熒光信號也會隨之增加。通過測量熒光信號的強(qiáng)度,可以確定PCR產(chǎn)物的數(shù)量。

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染料法qPCR原理圖,源自網(wǎng)絡(luò),侵刪


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RNA提取



樣本采集與保存

RNA提取的第一步是樣本采集和保存。對于細(xì)胞和組織樣本,需要在采集后盡快進(jìn)行RNA提取,以避免RNA的降解。對于血液樣本,需要使用RNA穩(wěn)定劑或直接進(jìn)行RNA提取。另外,樣本的保存溫度和時間也需要根據(jù)不同的實驗?zāi)康倪M(jìn)行選擇。

樣本處理

樣本前處理是為了去除樣品中的細(xì)胞碎片、蛋白質(zhì)、DNA等雜質(zhì),從而提高RNA的純度。常見的樣本前處理方法包括離心、過濾和洗滌等。

樣本裂解

樣本裂解是將細(xì)胞膜破壞,使RNA釋放到溶液中的過程。常見的樣本裂解方法包括機(jī)械裂解、化學(xué)裂解和熱裂解等。

提取純化

RNA提取后,需要進(jìn)行純化并去除DNA、蛋白質(zhì)和其他雜質(zhì)。RNA純化試劑盒、硅膠柱和磁珠等方法都可以用于RNA提取后的純化。需要注意使用RNase-free試劑和器具,并在純化過程中避免RNA的降解。

質(zhì)量檢測

RNA提取后,需要進(jìn)行質(zhì)量檢測以確保RNA的完整性和純度。可以使用生物分析儀或瓊脂糖凝膠電泳等方法進(jìn)行質(zhì)量檢測。




逆轉(zhuǎn)錄



逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)

逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)是將RNA轉(zhuǎn)錄成cDNA的過程。將提取的RNA與逆轉(zhuǎn)錄酶、引物(如oligo(dT)或隨機(jī)引物)和dNTPs混合,在適宜的溫度下進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄反應(yīng),合成cDNA。

逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)溫度和時間需要根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄酶的不同而進(jìn)行選擇。

cDNA純化

逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)后,需要將cDNA純化并去除RNA、逆轉(zhuǎn)錄酶等雜質(zhì)。可以使用cDNA純化試劑盒或磁珠等方法進(jìn)行純化。




qPCR



引物設(shè)計

qPCR染料法的引物設(shè)計原則與其他PCR反應(yīng)的引物設(shè)計原則基本相同,主要考慮以下因素:

(1)引物長度:通常為18-24個堿基對;

(2)引物Tm值:應(yīng)當(dāng)在55-65℃之間;

(3)引物特異性:應(yīng)當(dāng)避免與非目標(biāo)序列的互補(bǔ);

(4)引物末端修飾:可以增強(qiáng)引物的特異性和穩(wěn)定性。

內(nèi)參選擇

內(nèi)參是用于校正樣品間差異的參照基因。內(nèi)參應(yīng)當(dāng)具有以下特點:

(1)在不同樣品中表達(dá)穩(wěn)定;

(2)與目標(biāo)基因同等易檢測;

(3)不會受到實驗條件的影響。

常見的內(nèi)參包括GAPDH、Actin、Tublin等。

模板用量

確定qPCR實驗中cDNA模板的稀釋度數(shù)需要進(jìn)行預(yù)實驗來確定最佳的稀釋倍數(shù)。以下是一些步驟:

(1)準(zhǔn)備一系列不同濃度的cDNA稀釋液,例如原液、1:10、1:100等;

(2)進(jìn)行qPCR反應(yīng),并記錄Ct值;

(3)選擇Ct值在18-28范圍內(nèi)的稀釋倍數(shù)。

程序設(shè)置

在qPCR實驗中,程序設(shè)置通常包括以下步驟(具體參照說明書進(jìn)行):

(1)預(yù)變性:95℃,5min;

(2)循環(huán)反應(yīng):95℃,30s;55℃,30s;72℃,30s;40個循環(huán)。

注:循環(huán)反應(yīng)可分為兩步法和三步法。兩步法將常規(guī)PCR反應(yīng)中的退火、延伸步驟進(jìn)行合并,因此減少了反應(yīng)步驟、縮短了反應(yīng)時間。一般情況下,使用兩步法程序進(jìn)行擴(kuò)增即可滿足實驗需求。如果模板濃度低或qPCR擴(kuò)增效率低時,可嘗試三步法反應(yīng)程序。




02




好貨推薦

在分子生物學(xué)研究和臨床診斷領(lǐng)域,實時熒光定量PCR(qPCR)技術(shù)以其高靈敏度、高特異性和準(zhǔn)確性而成為不·可·或·缺的工具。

今天,給大家推薦一款專為丁型肝炎病毒(HDV)RNA設(shè)計的qPCR檢測利器——RoboGene HDV RNA Quantification Kit 2.0。

圖片

RoboGene HDV RNA 定量試劑盒 2.0 旨在使用即時病毒 RNA/DNA 試劑盒對人 EDTA 血漿或血清樣本中的丁型肝炎病毒 (HDV) RNA 進(jìn)行實時 PCR 定量。


特點


雙重試劑盒版本

提供兩種不同的試劑盒版本,一種是用于LightCycler® 480和7500 Fast實時PCR系統(tǒng)的0.1 ml(白色)低輪廓試紙條,另一種是用于Rotor-Gene™ 3000/6000/Q的0.2 ml(透明)常規(guī)試管。

高靈敏度和寬線性范圍

手動純化下的檢測限(LoD)為6 IU/ml,線性范圍從5至1x10^8 IU/ml,這表明試劑盒具有出色的靈敏度和寬泛的定量范圍。

廣泛的基因型覆蓋

能夠檢測1至8型HDV RNA,適用于全球不同地區(qū)流行的HDV基因型。



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