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。序列间特异性聚合酶链反应是一种用于DNA指纹识别的聚合酶链反应方法。南通分子生物学数字PCR方案
基于聚合酶链反应的遗传(或脱氧核糖核酸)指纹图谱协议的发展已在法医学中得到较广应用:遗传指纹以其辨别力的形式,可以从世界上所有人群中独特地区分任何一个人。微小的DNA样本可以从犯罪现场,和比较的从嫌疑人那里,或者从DNA资料库早期的证据或罪犯。这些测试的简单版本通常用于在刑事调查中快速排除嫌疑人。几十年前的犯罪证据可以被检验,确认或免责很初被定罪的人。脱氧核糖核酸指纹中较小的区别有助于亲子鉴定,在亲子鉴定中,一个人和他的近亲相匹配。可以测试未知人类遗骸的DNA,并与可能的父母、兄弟姐妹或儿童进行比较。类似的测试可以用来确认被收养(或)孩子的亲生父母。新生儿的实际生父也可以被确认(或排除)。苏州微量数字PCR原理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。
聚合酶链式: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。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。到达平台期(Plateau)所需循环次数取决于样品中模板的拷贝。 PCR技术敏感性高,特异性强,操作简便、快速,在生命科学研究、食品卫生、医疗、法医及环境监测等诸多方面都具有重要的应用价值。
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。聚合酶链反应应经常使用带有一次性柱塞和超长移液器吸头的移液器。
序列标签站点是一个过程,其中PCR被用作基因组的特定片段存在于特定克隆中的指示物。人类基因组计划发现这一应用对于绘制他们测序的粘粒克隆以及协调不同实验室的结果至关重要。聚合酶链反应的一个令人兴奋的应用是对来自远古来源的DNA进行系统进化分析,例如在尼安德特人的复原骨骼中、从猛犸的冷冻组织中或从埃及木乃伊的大脑中发现的DNA已经被放大和测序。]在某些情况下,这些来源的高度降解的DNA可能在扩增的早期阶段重新组装。聚合酶链反应的一个常见应用是对以下基因表达模式的研究。组织(甚至单个细胞)可以在不同阶段进行分析,以了解哪些基因变得活跃,哪些基因被关闭。该应用还可以使用定量聚合酶链反应来定量表达的实际水平。聚合酶链式反应可看作是生物体外的特殊DNA复制。苏州微量数字PCR原理
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。南通分子生物学数字PCR方案
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。南通分子生物学数字PCR方案