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實(shí)時(shí)熒光定量PCR(Quantitative Real-time PCR)也稱(chēng) QPCR,是指在DNA 擴(kuò)增應(yīng)中,,以熒光化學(xué)物質(zhì)測(cè)單次聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)循環(huán)后產(chǎn)物總量的方法,。
原理與操作
QPCR 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了 PCR 從定性到定量的飛躍,以特異性強(qiáng),、重復(fù)性好,、定量準(zhǔn)確、可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)成為了分子生子生物學(xué)研究中常用工具,。
QPCR 自1983年發(fā)明以來(lái),,經(jīng)過(guò)數(shù)次更新迭代,到如今在實(shí)驗(yàn)中廣泛運(yùn)用,,
做過(guò)qPCR(熒光定量PCR)的小伙伴,,可能會(huì)遇到這樣的問(wèn)題,明明已經(jīng)按照文獻(xiàn)的方法,,照搬PCR引物,,可還是每次結(jié)果都不一樣。
其實(shí)原因有這么幾個(gè):
一,、操作原因,,你可能不太會(huì)用移液槍
有些小伙伴可能會(huì)說(shuō),,移液槍使用多么簡(jiǎn)單,,怎么可能不會(huì)用,?實(shí)際上,在使用移液槍?zhuān)貏e是微量移液槍的時(shí)候,,我們往往會(huì)長(zhǎng)期快速操作,,也就是說(shuō)在彈簧還沒(méi)來(lái)得及恢復(fù)的時(shí)候,我們已經(jīng)又按了一下了,。這樣可能導(dǎo)致的結(jié)果不用我多說(shuō),,首先可能會(huì)導(dǎo)致……指關(guān)節(jié)受傷。當(dāng)然,,這些只是其次,,最重要的是會(huì)影響移液量。
所以,,關(guān)愛(ài)拇指,,吸取液體時(shí),保持1-2秒,,給彈簧一個(gè)緩沖,。當(dāng)然,在加模板的時(shí)候,,提高模板加樣量,,也可以盡可能減少每次加樣的誤差。
吸取液體的時(shí)候,,需要把槍頭插入凹液面底部,,而不是插到凹液面的側(cè)面。側(cè)面比較容易產(chǎn)生氣泡:
當(dāng)然,,你會(huì)說(shuō),,每次槍頭都插很深(莫名其妙覺(jué)得是在開(kāi)車(chē)),但是這樣的話(huà),,就很容易在槍頭上沾上液滴,,在微量的模板加樣時(shí),很容易導(dǎo)致加樣量的誤差,。
二,、RNA的降解,也就是RNA完整性的問(wèn)題
RNA的完整性,,一般體現(xiàn)在電泳過(guò)程中18S和28S的亮度上,,如果這兩個(gè)條帶的RNA亮度變低,甚至沒(méi)有,,就說(shuō)明RNA的完整性應(yīng)該會(huì)有損失,。(但實(shí)際上現(xiàn)在沒(méi)人去跑電泳)導(dǎo)致RNA完整性受損的原因有很多,比如:
包括鎂離子,,pH,,溫度,,紫外線(xiàn),福爾馬林等等都會(huì)對(duì)你的RNA產(chǎn)生影響,。所以,,要處處小心。于是有人做了這樣的實(shí)驗(yàn),,就是對(duì)于RNA的降解,,有沒(méi)有什么方法可以降低RNA降解對(duì)于qPCR的影響。
他們分別分析了3`端和5`端的擴(kuò)增CT值,,以及長(zhǎng)片段和短片段的ΔCT,,發(fā)現(xiàn)RNA的完整性缺失與3`端和5`端沒(méi)多大關(guān)系,但是短片段會(huì)比長(zhǎng)片段擴(kuò)增效率更高,。所以,,qPCR引物設(shè)計(jì)的過(guò)程中,盡量把片段設(shè)計(jì)得短一點(diǎn),。
三,、抑制物,這點(diǎn)相對(duì)難解決
在反轉(zhuǎn)錄過(guò)程中或者PCR過(guò)程中都可能有抑制物,,這些抑制物,,比如Na離子,EDTA,,SDS,,酚,血紅素,,腐植酸等等,,都會(huì)對(duì)qPCR結(jié)果產(chǎn)生影響。具體體現(xiàn)在擴(kuò)增曲線(xiàn)里會(huì)是這樣:
實(shí)際上去除抑制劑也只能在抽提的過(guò)程中盡量洗脫掉抑制劑,,別的操作過(guò)程中其實(shí)也沒(méi)什么辦法(加促進(jìn)劑可能又會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定因素),。
我們往往謹(jǐn)慎對(duì)待:引物、探針,、Ct 值等,,但也有一些小東西會(huì)被忽視,比如:ROX™,。也許很多同學(xué)的第一反應(yīng)是:總聽(tīng)人說(shuō)起 ROX™,,但它是什么?它在熒光定量 PCR 里起到什么作用呢,?
其實(shí)和 FAM™,、VIC™、SYBR™ Green 類(lèi)似,ROX™ 也是一種在 qPCR 反應(yīng)中能被 qPCR 儀檢測(cè)到的熒光染料分子,。但與其他染料不同,,ROX™ 是一種惰性參比染料,也就是說(shuō),,其熒光信號(hào)并不隨著 PCR 擴(kuò)增而增強(qiáng)。相反,,ROX™ 的熒光信號(hào)值在反應(yīng)中是基本保持不變的,。
四、ROXTM 有什么問(wèn)呢,?
其實(shí),,在 qPCR 反應(yīng)中有許多反應(yīng)本身的物理因素會(huì)影響信號(hào)檢測(cè),從而造成孔間數(shù)據(jù)的差異,。例如:PCR 反應(yīng)板本底信號(hào)不均一,,PCR 管蓋厚度有差異,同一反應(yīng)體系在分裝時(shí)出現(xiàn)了差異等因素,。ROX™ 能幫助我們通過(guò)均一化校正消除這些因素的誤差,,從而提高數(shù)據(jù)精確性。
五,、ROXTM 的工作原理,?
請(qǐng)大家注意看板上的兩個(gè)孔,我們?cè)诿總€(gè)孔中加入「wan全等量」的樣本,,然后進(jìn)行擴(kuò)增,。很快,30 個(gè)循環(huán)完成了,。在每一個(gè)循環(huán)中,,我們的儀器都會(huì)讀取出一個(gè)熒光信號(hào)值。
理論上儀器檢測(cè)出這兩個(gè)孔的信號(hào)值應(yīng)該是wan全相同的,,因?yàn)閯傞_(kāi)始的時(shí)候樣品是wan全一樣的,。但實(shí)際上,由于移液器加樣存在誤差,,耗材孔間不同等一系列差異,,這兩孔檢測(cè)出的信號(hào)值并不相同。幸運(yùn)的是,,我們?cè)趦蓚€(gè)孔中都加了相同的 ROX™,,而我們的儀器也同時(shí)讀取了 ROX™ 的信號(hào)值。
可以看到,,ROX™ 信號(hào)和 qPCR 反應(yīng)熒光信號(hào)都有差異,。仔細(xì)思考大家會(huì)發(fā)現(xiàn),反應(yīng)本身的這些物理差異會(huì)對(duì) ROX™ 信號(hào)和 qPCR 反應(yīng)的熒光信號(hào)造成同等程度的影響,。
重要的是,,我們的儀器會(huì)在每一個(gè)循環(huán)中檢測(cè)每一個(gè)反應(yīng)孔的這兩種信號(hào),,然后在反應(yīng)結(jié)束后自動(dòng)進(jìn)行均一化處理。結(jié)合儀器自身的一系列熒光校準(zhǔn)參數(shù),,最終您的數(shù)據(jù)精度會(huì)得到顯著提高,。順便提一下,最終這個(gè)值也就是我們所說(shuō)的 Rn 值,,也表示報(bào)告基團(tuán)的標(biāo)準(zhǔn)化熒光值,。
六、兩個(gè)關(guān)于ROXTM 的重點(diǎn):
第一,,除非有些特殊情況,,Applied Biosystems™ 提供給您的熒光定量預(yù)混液已經(jīng)包含了最佳濃度的 ROX™,因此您無(wú)需再額外添加,。
第二,,所有 Applied Biosystems™ 實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 軟件是默認(rèn)檢測(cè) ROX™ 并使用均一化數(shù)據(jù),這會(huì)幫您提高數(shù)據(jù)精確性,。如果您選用的試劑盒或者預(yù)混液不含 ROX™,,依據(jù)您對(duì)實(shí)驗(yàn)的精度的要求不同,您可以另外采購(gòu) ROX™ 摸索最佳濃度優(yōu)化實(shí)驗(yàn),,您也可以將參比熒光染料選項(xiàng)改為 None(無(wú)),,放棄 ROX 校正。在沒(méi)有 ROX™ 存在的情況下,,我們建議選擇參比熒光為 None 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,。
好了,看看你的操作過(guò)程中是不是有這樣或者那樣的問(wèn)題,,看看你的擴(kuò)增曲線(xiàn)是不是有比較奇怪的變化,,然后,進(jìn)行改進(jìn)吧,。
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