4 PCR反應(yīng)特點(diǎn)4.1特異性強(qiáng) PCR反應(yīng)的特異性決定因素為:
①引物與模板DNA特異正確的結(jié)合,;
②堿基配對(duì)原則,;
③Taq DNA聚合酶合成反應(yīng)的忠實(shí)性,;
④靶基因的特異性與保守性。
4.2 靈敏度高PCR產(chǎn)物的生成量是以指數(shù)方式增加的,,能將皮克(pg=10
-12)量級(jí)的起始待測模板擴(kuò)增到微克(μg=10
-6)水平,。能從100萬個(gè)細(xì)胞中檢出一個(gè)靶細(xì)胞,;在病毒的檢測中,PCR的靈敏度可達(dá)3個(gè)RFU(空斑形成單位),;在細(xì)菌學(xué)中最小檢出率為3個(gè)細(xì)菌,。
4.3簡便、快速PCR反應(yīng)用耐高溫的Taq DNA聚合酶,,一次性地將反應(yīng)液加好后,,經(jīng)過變性-退火-延伸反應(yīng),一般在2~4 小時(shí)完成擴(kuò)增反應(yīng),。擴(kuò)增產(chǎn)物一般用電泳分析,,不一定要用同位素,無放射性污染,、易推廣,。
4.4 對(duì)標(biāo)本的純度要求低不需要分離病毒或細(xì)菌及培養(yǎng)細(xì)胞,DNA粗制品及RNA均可作為擴(kuò)增模板,??芍苯佑门R床標(biāo)本如血液、體腔液,、洗嗽液,、毛發(fā)、細(xì)胞,、活組織等DNA擴(kuò)增檢測,。
5 PCR常見問題5.1假陰性,不出現(xiàn)擴(kuò)增條帶PCR反應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)有:
(1)模板核酸的制備
①模板中含有雜蛋白質(zhì),;
②模板中含有Taq酶抑制劑,;
③模板中蛋白質(zhì)沒有消 化除凈,特別是染色體中的組蛋白,;
④在提取制備模板時(shí)丟失過多,,或吸入酚;
⑤模板核酸變性不 底,。在酶和引物質(zhì)量好時(shí),,不出現(xiàn)擴(kuò)增帶,極有可能是標(biāo)本
的消化處理,,模板核酸提取過程出了毛病,,因而要配制有效而穩(wěn)定的消化處理液,
其程序亦應(yīng)固定不宜隨意更改,。
(2)引物的質(zhì)量與特異性
引物質(zhì)量,、引物的濃度、兩條引物的濃度是否對(duì)稱,是PCR失敗或擴(kuò)增條
帶不理想,、容易彌散的常見原因,。有些批號(hào)的引物合成質(zhì)量有問題,兩條引物一
條濃度高,,一條濃度低,,造成低效率的不對(duì)稱擴(kuò)增,對(duì)策為:
①選定一個(gè)好的引物合成單位,。
②引物的濃度不僅要看OD值,,更要注重引物原液做瓊脂糖凝膠電泳,一定要有
引物條帶出現(xiàn),,而且兩引物帶的亮度應(yīng)大體一致,,如一條引物有條帶,一條引物
無條帶,,此時(shí)做PCR有可能失敗,,應(yīng)和引物合成單位協(xié)商解決。如一條引物亮度
高,,一條亮度低,,在稀釋引物時(shí)要平衡其濃度。
③引物應(yīng)高濃度小量分裝保存,,防止多次凍融或長期放冰箱冷藏部分,,導(dǎo)致引物
變質(zhì)降解失效。
④引物設(shè)計(jì)不合理,,如引物長度不夠,,引物之間形成二聚體等。
(3)酶的質(zhì)量
酶失活:需更換新酶,,或新舊兩種酶同時(shí)使用,,以分析是否因酶的活性喪失或不夠而導(dǎo)致假陰性。需注意的是有時(shí)忘加Taq酶或溴乙錠,。
(4)Mg
2+濃度
Mg
2+離子濃度對(duì)PCR擴(kuò)增效率影響很大,,濃度過高可降低PCR擴(kuò)增的特異
性,濃度過低則影響PCR擴(kuò)增產(chǎn)量甚至使PCR擴(kuò)增失敗而不出擴(kuò)增條帶,。
(5)反應(yīng)體積的改變
通常進(jìn)行PCR擴(kuò)增采用的體積為20ul,、30ul、50ul或100ul,,應(yīng)用多大體積
進(jìn)行PCR擴(kuò)增,,是根據(jù)科研和臨床檢測不同目的而設(shè)定,在做小體積如20ul 后,,
再做大體積時(shí),,一定要模索條件,,否則容易失敗。
(6)物理原因
變性對(duì)PCR擴(kuò)增來說相當(dāng)重要,,如變性溫度低,,變性時(shí)間短,,極有可能出現(xiàn)
假陰性,;退火溫度過低,可致非特異性擴(kuò)增而降低特異性擴(kuò)增效率退火溫度過高
影響引物與模板的結(jié)合而降低PCR擴(kuò)增效率,。有時(shí)還有必要用標(biāo)準(zhǔn)的溫度計(jì),,檢
測一下擴(kuò)增儀或水溶鍋內(nèi)的變性、退火和延伸溫度,,這也是PCR失敗的原因之一,。
(7)靶序列變異
如靶序列發(fā)生突變或缺失,影響引物與模板特異性結(jié)合,,或因靶序列某段缺
失使引物與模板失去互補(bǔ)序列,,其PCR擴(kuò)增是不會(huì)成功的。
5.2 假陽性 出現(xiàn)的PCR擴(kuò)增條帶與目的靶序列條帶一致,,有時(shí)其條帶更整齊,,亮度更高。
(1)引物設(shè)計(jì)不合適
選擇的擴(kuò)增序列與非目的擴(kuò)增序列有同源性,,因而在進(jìn)行PCR擴(kuò)增時(shí),,
擴(kuò)增出的PCR產(chǎn)物為非目的性的序列。靶序列太短或引物太短,,容易出現(xiàn)假
陽性,。需重新設(shè)計(jì)引物。
(2)靶序列或擴(kuò)增產(chǎn)物的交叉污染
這種污染有兩種原因:一是整個(gè)基因組或大片段的交叉污染,,導(dǎo)致假陽性,。
這種假陽性可用以下方法解決:操作時(shí)應(yīng)小心輕柔,防止將靶序列吸入加樣槍
內(nèi)或?yàn)R出離心管外,。除酶及不能耐高溫的物質(zhì)外,,所有試劑或器材均應(yīng)高壓消
毒。所用離心管及樣進(jìn)槍頭等均應(yīng)一次性使用,。必要時(shí),,在加標(biāo)本前,反應(yīng)管
和試劑用紫外線照射,,以破壞存在的核酸,。二是空氣中的小片段核酸污染,這
些小片段比靶序列短,,但有一定的同源性,??苫ハ嗥唇樱c引物互補(bǔ)后,,可擴(kuò)
增出PCR產(chǎn)物,,而導(dǎo)致假陽性的產(chǎn)生,可用巢式PCR方法來減輕或消除,。
![1852148.jpg 1852148.jpg](https://img64.chem17.com/9/20230728/638261537915484260811.jpg)
5.3 出現(xiàn)非特異性擴(kuò)增帶 非特異性條帶的出現(xiàn),,其原因:一是引物與靶序列不完 互補(bǔ)、 或引物聚合形成二聚體,。二是Mg
2+離子濃度過高,、退火溫度過低,及PCR循環(huán)次數(shù)過多有關(guān),。其次是酶的質(zhì)和量,,往往一些來源的酶易出現(xiàn)非特異條帶而另一來源的酶則不出現(xiàn),酶量過多有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)非特異性擴(kuò)增,。對(duì)策有:
①必要時(shí)重新設(shè)計(jì)引物,;
②減低酶量或調(diào)換另一來源的酶;
③降低引物量,,適當(dāng)增加模板量,,減少循環(huán)次數(shù);
④適當(dāng)提高退火溫度或采用二溫度點(diǎn)法(93℃變性,,65℃左右退火與延伸),。
5.4出現(xiàn)片狀拖帶或涂抹帶 PCR擴(kuò)增有時(shí)出現(xiàn)涂抹帶或片狀帶或地毯樣帶。其原因往往由于酶量過多或酶的質(zhì)量差,,dNTP濃度過高,,Mg
2+濃度過高,退火溫度過低,,循環(huán)次數(shù)過多引起,。對(duì)策為:
①減少酶量,或調(diào)換另一來源的酶,。
②減少dNTP的濃度,。適當(dāng)降低Mg
2+濃度。增加模板量,,減少循環(huán)次數(shù),。