聚合酶链式反应PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成: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72℃、DNA聚合酶(如TaqDNA聚合酶)的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基互补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。每完成一个循环需2~4分钟,2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。热启动聚合酶链式反应可以通过将反应组分加热到变性温度在加入聚合酶之前。珠海分子生物学Real-time PCR设计公司
聚合酶链反应同时扩增单个精子中几个基因座的能力]增强了极大地增强了通过研究减数分裂后染色体交叉来进行基因定位的传统任务。通过分析数千个单个精子,已经直接观察到非常紧密基因座之间罕见的交叉事件。类似地,可以分析异常的缺失、插入、易位或倒位,所有这些都无需等待(或支付)漫长而艰苦的受精、胚胎发生等过程。定点突变:聚合酶链反应可用于产生突变基因,突变由科学家随意选择。可以选择这些突变来理解蛋白质是如何完成其功能的,并改变或改善蛋白质功能。苏州分子生物学Real-time PCR原理及步骤重叠延伸聚合酶链反应可以创造特定的长DNA构建体。
聚合酶链式反应的试验污染:PCR扩增产物污染:这是PCR反应中很主要很常见的污染问题。因为PCR产物拷贝量大(一般为1013拷贝/ml),远远高于PCR检测数个拷贝的极限,所以极微量的PCR产物污染,就可形成假阳性。还有一种容易忽视,很可能造成PCR产物污染的形式是气溶胶污染。在空气与液体面摩擦时就可形成气溶胶,在操作时比较剧烈地摇动反应管,开盖时、吸样时及污染进样的反复吸样都可形成气溶胶而污染。据计算一个气溶胶颗粒可含48000拷贝,因而由其造成的污染是一个值得特别重视的问题。
聚合酶链式反应:定量PCR允许实时定量和检测特定的DNA序列,因为它在合成过程中测量浓度。有两种方法可以同时检测和定量。种方法是使用在DNA双链之间非特异性保留的荧光染料。第二种方法涉及编码特定序列并被荧光标记的探针。只有在探针与其互补DNA杂交后,才能使用这些方法检测DNA。一种有趣的技术组合是实时PCR和逆转录。这种复杂的技术被称为RT-qPCR,允许定量少量RNA。通过这种组合技术,mRNA被转化为cDNA,并用qPCR进一步定量。这种技术降低了聚合酶链反应终点出错的可能性,增加了检测与遗传疾病如病症相关的基因的机会。实验室使用RT-qPCR来灵敏地测量基因调控。PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成。
聚合酶链反应:在检测病原体方面,病原体培养是临床诊断的金标准 .但是对于一些苛养菌 生长缓慢的细菌或难以培养的病原体等培养的阳性检出率不高.检测时间过长 无法满足临床早期快速诊断以指导医治的需要[3]。当前 PCR 技术是在传统 PCR 技术应用的基础上进行的改进,包括实时定量 PCR 技术 、 实时荧光定量PCR、 PCR-酶联免疫吸附试验 、 巢式PCR等。 在PCR技术的辅助作用下,实验室检测也逐渐从生化免疫诊断过渡到基因诊断,生化免疫检测主要从表型表现评估病症,而基因诊断则深入本质探究其病因,以PCR 技术为主的核酸技术在临床实验室检测与疾病诊断中表现出了明显的应用价值,在未来的临床医学检验中必将会得到更加较广的应用。聚合酶链反应是一种非常强大和实用的研究工具。苏州分子生物学Real-time PCR原理及步骤
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。珠海分子生物学Real-time PCR设计公司
聚合酶链反应的常见问题分析与解决方法:PCR产物量过少:退火温度不合适。以2度为梯度设计梯度PCR反应优化退火温度。DNA模板量太少。增加DNA模板量。PCR循环数不足。增加反应循环数。引物量不足。增加体系中引物含量。延伸时间太短。以1 kb/min的原则设置延伸时间。变性时间过长。变性时间过长会导致DNA聚合酶失活。DNA模板中存在抑制剂。确保DNA模板干净。扩增产物在凝胶中涂布或成片状条带弥散:酶量过高。减少酶量;酶的质量差,调换另一来源的酶。dNTP浓度过高。减少dNTP的浓度。珠海分子生物学Real-time PCR设计公司