聚合酶链式反应:三步:变性:模板DNA加热变性;复性,引物与它的靶序列发生退火,引物DNA量多,使引物和模板在局部形成杂交链;延伸,4种dNTP 与 Mg2+ 存在的条件下,DNA合成酶催化以引物为起始点,按5'-3'方向进行延伸。上面三步为一个循环,可使拷贝数到达2*E-6-2*E-7。PCR产物一段双链DNA,是由它的末端引物的5’端决定的。首轮扩增,其产物是大小不均一的DNA分子。长度应大于两引物之间的长度。在第二个循环中,由于5'固定,其产物长度就由等于两引物之间的长度。所以几十个循环后就会产生大量的两引物之间序列。聚合酶链式反应中两个引物之间不应存在互补序列,尤其是避免3 ′端的互补重叠。南通分子生物学RT-PCR检测技术应用
聚合酶链式反应是80年代中期发展起来的体外核酸扩增技术。工具/原料:扩增缓冲液,四种dNTP,引物,模板DNA,Taq DNA聚合酶, Mg离子,蒸馏水。模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;引物的延伸:DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链。重复循环变性--退火--延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。南通分子生物学RT-PCR检测技术应用热启动/冷完成聚合酶链反应是通过新的杂合聚合酶实现的,这些酶在环境温度下不活跃。
聚合酶链式反应的循环参数:预变性,模板DNA完全变性与PCR酶的完全对PCR能否成功至关重要,建议加热时间参考试剂说明书,一般未修饰的Taq酶时间为两分钟。变性步骤,循环中一般95℃,30秒足以使各种靶DNA序列完全变性,可能的情况下可缩短该步骤时间。变性时间过长损害酶活性,过短靶序列变性不彻底,易造成扩增失败。引物退火,退火温度需要从多方面去决定,一般根据引物的Tm值为参考,根据扩增的长度适当下调作为退火温度。然后在此次实验基础上做出预估。退火温度对PCR的特异性有较大影响。引物延伸,引物延伸一般在72℃进行(Taq酶很适温度)。但在扩增长度较短且退火温度较高时,本步骤可省略延伸时间随扩增片段长短而定,一般推荐在1000bp以上,含Pfu及其衍生物的衍生设定为1min/kbp。循环数,大多数PCR含25-35循环,过多易产生非特异扩增。延伸,在一个循环后,反应在72℃维持10-30分钟.使引物延伸完全,并使单链产物退火成双链。
聚合酶链式反应准备:PCR所用的酶主要有两种来源:Taq和Pfu,分别来自两种不同的噬热菌。其中Taq扩增效率高但易发生错配。Pfu扩增效率弱但有纠错功能。所以实际使用时根据需要必须做不同的选择。模板即扩增用的DNA,可以是任何来源,但有两个原则,纯度必须较高,第二浓度不能太高以免抑制。缓冲液的成分很为复杂,除水外一般包括四个有效成分:缓冲体系,一般使用HEPES或MOPS缓冲体系;一价阳离子,一般采用钾离子,但在特殊情况下也可使用铵根离子;二价阳离子,即镁离子,根据反应体系确定,除特殊情况外不需调整;辅助成分,常见的有DMSO、甘油等,主要用来保持酶的活性和帮助DNA解除缠绕结构。聚合酶链反应很容易理解和使用,并迅速产生结果。
聚合酶链反应:等位基因特异性聚合酶链反应:基于单核苷酸变异的诊断或克隆技术(snv不要与 SNPs 混淆)(患者的单碱基差异)。它需要事先知道DNA序列,包括等位基因之间的差异,并使用3’端包含SNV的引物(通常包含SNV周围的碱基对缓冲液)。在模板和引物不匹配的情况下,严格条件下的PCR扩增效率要低得多,因此用单核苷酸多态性特异性引物成功扩增表明序列中存在特异性单核苷酸多态性。有关更多信息,请参见单核苷酸多态性基因分型。装配聚合酶链反应或者聚合酶循环组件:通过对具有短重叠片段的长寡核苷酸池进行PCR来人工合成长DNA序列。寡核苷酸在有义和反义方向之间交替,重叠片段决定聚合酶链反应片段的顺序,从而选择性地产生很终的长DNA产物。聚合酶链反应的试剂应分配到一次性的等分试样中。福州微量荧光定量PCR
PCR的另一个限制是,即使是很少量的污染DNA也可以被扩增,导致误导或模糊的结果。南通分子生物学RT-PCR检测技术应用
绝大多数聚合酶链反应方法依赖于热循环。热循环将反应物暴露于加热和冷却的重复循环中,以允许不同的温度依赖性反应——具体地说,脱氧核糖核酸融化和酶-驱动DNA复制。聚合酶链反应使用两种主要试剂-引物(引物是短的单链DN段,称为寡核苷酸,是目标DNA区域的互补序列)和DNA聚合酶。在PCR反应的步,DNA双螺旋结构的两条链在高温下物理分离,这个过程称为脱氧核糖核酸变性。第二步,降低温度,引物与互补的脱氧核糖核酸序列结合。这两条DNA链就变成了模板,以酶促的方式从构成DNA的自由核苷酸中组装出一条新的DNA链。随着聚合酶链反应的进行,产生的DNA本身被用作复制的模板,启动了一个连锁反应,原始的DNA模板是以指数形式放大。南通分子生物学RT-PCR检测技术应用