聚合酶链反应的一个主要限制是,为了产生允许其选择性扩增的引物,需要关于目标序列的先前信息。这意味着,通常情况下,PCR用户必须知道两个单链模板中每个模板上目标区域上游的精确序列,以确保DNA聚合酶正确结合引物-模板杂交体,并随后在DNA合成过程中产生整个目标区域。像所有酶一样,DNA聚合酶也容易出错,这反过来会导致产生的PCR片段发生突变。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。为了很大限度地减少污染的可能性,调查人员应该为试剂制备、聚合酶链反应和产品分析预留单独的房间。试剂应分配到一次性的等分试样中。应经常使用带有一次性柱塞和超长移液器吸头的移液器。逆转录聚合酶链反应(逆转录-聚合酶链反应):用于从RNA中扩增DNA。深圳细胞数字PCR方案
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。深圳细胞数字PCR方案电子聚合酶链反应是指计算工具使用给定的一组引物来扩增来自测序的基因组或转录组的DNA 序列。
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:流聚合酶链反应:一种伪等温PCR方法。将溶液置于热梯度下,而不是反复加热和冷却聚合酶链反应混合物。由此产生的热不稳定性驱动对流流动自动将聚合酶链反应试剂从热区域和冷区域打乱,从而反复启动聚合酶链反应。通过利用混沌流场的出现,可以优化热边界条件和PCR外壳的几何形状等参数,以产生特异和快速的PCR。这种对流聚合酶链反应设置明显降低了设备功率需求和操作时间。逆转录聚合酶链反应(逆转录-聚合酶链反应):用于从RNA中扩增DNA。逆转录酶将核糖核酸逆转录成cDNA ,然后通过聚合酶链反应进行扩增。逆转录-聚合酶链反应较广用于表达谱,以确定基因的表达或鉴定RNA转录物的序列,包括转录起始和终止位点。如果基因的基因组DNA序列是已知的,逆转录-聚合酶链反应可以用来绘制基因中外显子和内含子的位置。基因的5’端(对应于转录起始位点)通常通过 RACE-PCR (快速扩增cDNA末端)中。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。
聚合酶链式反应的常见问题:靶序列变异:如靶序列发生突变或缺失,影响引物与模板特异性结合,或因靶序列某 段缺失使引物与模板失去互补序列,其PCR扩增是不会成功的。假阳性:出现的PCR扩增条带与目的靶序列条带一致,有时其条带更整齐,亮度更高。引物设计不合适:选择的扩增序列与非目的扩增序列有同源性,因而在进行PCR扩增时,扩增出的PCR产物为非目的性的序列。靶序列太短或引物太短,容易出现假阳性。需重新设计引物。出现片状拖带或涂抹带:PCR扩增有时出现涂抹带或片状带或地毯样带。其原因往往由于酶量过多或酶的质量差,dNTP浓度过高,Mg2+浓度过高,退火温度过低,循环次数过多引起。其对策有:减少酶量,或调换另一来源的酶。②减少dNTP的浓度。适当降低Mg2+浓 度。增加模板量,减少循环次数。逆转录酶将核糖核酸逆转录成cDNA ,然后通过聚合酶链反应进行扩增。深圳细胞数字PCR方案
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。深圳细胞数字PCR方案
聚合酶链反应的常见问题分析与解决方法:MgCl2浓度过高。可适当降低其用量。模板量过多。质粒DNA的用量应<50 ng,而基因组DNA则应<200 ng。引物浓度不够优化。对引物进行梯度稀释重复PCR反应。循环次数过多;增加模板量减少循环次数至30,缩短退火时间及延伸时间,或改用二种温度的PCR循环。退火温度过低。电泳体系有问题:凝胶中缓冲液和电泳缓冲液浓度相差太大;凝胶没有凝固好;琼脂糖质量差。若为PCR试剂盒则可能:由于运输储存不当引起试剂盒失效;试剂盒本身质量有问题,如引物选择、循环参数等选择不当。降解的陈旧模板扩增也易产生涂布。深圳细胞数字PCR方案