聚合酶链式反应(PCR)是一种用于放大扩增特定的DN段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊DNA复制,PCR的很大特点是能将微量的DNA大幅增加。基因工程:生物材料——mRNA,将mRNA反转录后成为cDNA(互补DNA),通过PCR扩增。这里不是信使RNA,而是病毒RNA作为生物材料进行PCR聚合酶链式反应。作用——体外将病毒RNA分子结构进行修饰,其次将目的基因导入受体细胞中,进行病。RNA的表现形式:RNA病毒一般由蛋白质和RNA组成,现在看下RNA——一条核糖核酸长链,核糖核酸长链由无数个核糖核苷酸分子构成,其中,一个核糖核苷酸分子由一分子磷酸、一分子核糖(一种五碳糖)、一分子含氮碱基构成。脱氧核糖核苷酸分子比核糖核苷酸分子少了一个O分子。聚合酶链反应的试剂应分配到一次性的等分试样中。苏州实时数字PCR网站
聚合酶链式反应:Taq(水生栖热菌)聚合酶耐热DNA聚合酶的很好活性温度约为75-80°C(167-176°F),尽管该酶通常使用72°C(162°F)的温度。在该步骤中,DNA聚合酶通过从反应混合物中添加在5’-至-3’方向上与模板互补的游离DNA链来合成与DNA模板链互补的新DNA链,在新生(伸长)DNA链的末端,将dNTPs的5'-磷酸基与3'-羟基缩合。延伸所需的精确时间取决于所使用的DNA聚合酶和要扩增的DNA目标区域的长度。根据经验,在很好温度下,大多数DNA聚合酶每分钟聚合一千个碱基。在很好条件下(即,如果没有限制底物或试剂的限制),在每个延伸/延伸步骤中,DNA靶序列的数量加倍。随着每一个连续的循环,原始模板链加上所有新产生的链成为下一轮延伸的模板链,导致特定DNA目标区域的指数(几何)扩增。南京血液RT-PCR检测技术网站聚合酶链式反应的模板的取材主要依据PCR的扩增对象,可以是病原体标本如病毒、细菌、菌类等。
聚合酶链式反应的特点:灵敏度高:PCR产物的生成量是以指数方式增加的,能将皮克(pg=10-12)量级的起始待测模板扩增到微克(μg=-6)水平。能从100万个细胞中检出一个靶细胞;在病毒的检测中,PCR的灵敏度可达3个RFU(空斑形成单位);在细菌学中很小检出率为3个细菌。简便、快速:PCR反应用耐高温的Taq DNA聚合酶,一次性地将反应液加好后,即在DNA扩增液和水浴锅上进行变性-退火-延伸反应,一般在2~4 小时完成扩增反应。扩增产物一般用电泳分析,不一定要用同位素,无放射性污染、易推广。纯度要求低:不需要分离病毒或细菌及培养细胞,DNA 粗制品及RNA均可作为扩增模板。可直接用临床标本如血液、体腔液、洗嗽液、毛发、细胞、活组织等DNA扩增检测。
聚合酶链式反应准备:PCR引物设计:PCR反应中有两条引物,即5′端引物和3′引物。设计引物时以一条DNA单链为基准(常以信息链为基准),5′端引物与位于待扩增片段5′端上的一小段DNA序列相同;3′端引物与位于待扩增片段3′端的一小段DNA序列互补。引物设计的基本原则:引物长度:15-30bp,常用为20bp左右。引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C 过多易出现非特异条带。ATGC很好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列参照。聚合酶链反应很容易理解和使用,并迅速产生结果。
聚合酶链式反应的试验污染:阳性对照:在建立PCR反应实验室及一般的检验单位都应设有PCR阳性对照,它是PCR反应是否成功、产物条带位置及大小是否合乎理论要求的一个重要的参考标志。阳性对照要选择扩增度中等、重复性好,经各种鉴定是该产物的标本,如以重组质粒为阳性对照,其含量宜低不宜高(100个拷贝以下)。但阳性对照尤其是重组质粒及高浓度阳性标本,其对检测或扩增样品污染的可能性很大。因而当某一PCR试剂经自己使用稳定,检验人员心中有数时,在以后的实验中可免设阳性对照。阴性对照:每次PCR实验务必做阴性对照。它包括:标本对照:被检的标本是血清就用鉴定后的正常血清作对照;被检的标本是组织细胞就用相应的组织细胞作对照。试剂对照:在PCR试剂中不加模板DNA或RNA,进行PCR扩增,以监测试剂是否污染。聚合酶链反应五要素:参加PCR反应的物质主要有五种即:引物、酶、dNTP、模板和缓冲液。苏州实时数字PCR网站
许多疾病的未知病因的测序正在通过聚合酶链反应得到解决。苏州实时数字PCR网站
聚合酶链式反应:因为PCR扩增了目的DNA区域,所以PCR可以用于分析极少量的样品。这对于法医检定法,当时只有微量的DNA可作为证据。聚合酶链反应也可用于分析古代DNA那已经有数万年的历史了。这些基于聚合酶链反应的技术已经成功地应用于动物身上,例如四万年前猛犸,以及人类DNA,应用范围从分析埃及木乃伊识别一个俄罗斯沙皇和英国国王理查三世遗体的鉴定。定量聚合酶链反应或者实时聚合酶链反应不要与逆转录-聚合酶链反应方法混淆)允许估计样品中存在的给定序列的量——这种技术通常用于定量确定基因表达的水平。定量PCR是一种已建立的DNA定量工具,用于测量每轮PCR扩增后DNA产物的积累。苏州实时数字PCR网站