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實時熒光定量PCR(realtime PCR)檢測方法
閱讀:3445 發(fā)布時間:2019-3-11實驗方法原理 實時熒光定量PCR技術(shù),,是指在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基團,,利用熒光信號積累實時監(jiān)測整個PCR進程,,后通過標(biāo)準(zhǔn)曲線對未知模板進行定量分析的方法,。
實驗材料 細胞樣品
試劑,、試劑盒 RNA提取試劑盒熒光定量PCR MixTRIZOLdNTP逆轉(zhuǎn)錄酶MMLVTaq酶DEPC水ddH2OTEMgCl2瓊脂糖溴化乙錠MOPS甲醛乙酸鈉EDTAEB溴酚蘭
儀器、耗材 離心管離心機風(fēng)光光度計電泳槽凝膠板Realtime PCR儀
實驗步驟
一,、 樣品RNA的抽提
1. 取凍存已裂解的細胞,,室溫放置5分鐘使其*溶解。
2. 兩相分離 每1 ml的TRIZOL試劑裂解的樣品中加入0.2 ml的,,蓋緊管蓋,。手動劇烈振蕩管體15秒后,15到30℃孵育2到3分鐘,。4℃下12 000 rpm離心15分鐘,。離心后混合液體將分為下層的紅色酚相,,中間層以及無色水相上層。RNA全部被分配于水相中,。水相上層的體積大約是勻漿時加入的TRIZOL試劑的60%,。
3. RNA沉淀 將水相上層轉(zhuǎn)移到一干凈無RNA酶的離心管中。加等體積混合以沉淀其中的RNA,,混勻后15到30℃孵育10分鐘后,,于4℃下12 000 rpm 離心10分鐘。此時離心前不可見的RNA沉淀將在管底部和側(cè)壁上形成膠狀沉淀塊,。
4. RNA清洗 移去上清液,,每1 mlTRIZOL試劑裂解的樣品中加入至少1 ml的75%乙醇(75%乙醇用DEPCH2O配制),清洗RNA沉淀,?;靹蚝螅?℃下7 000 rpm離心5分鐘,。
5. RNA干燥 小心吸去大部分乙醇溶液,,使RNA沉淀在室溫空氣中干燥5-10分鐘。
6. 溶解RNA沉淀 溶解RNA時,,先加入無RNA酶的水4 0ul用槍反復(fù)吹打幾次,,使其*溶解,獲得的RNA溶液保存于-80℃待用,。
二,、 RNA質(zhì)量檢測
1. 紫外吸收法測定
先用稀釋用的TE溶液將分光光度計調(diào)零。然后取少量RNA溶液用TE稀釋(1:100)后,,讀取其在分光光度計260nm和280nm處的吸收值,,測定RNA溶液 濃度和純度。
(1)濃度測定
A260下讀值為1表示40 ug RNA/ml,。樣品RNA濃度(μg/ml)計算公式為:A260 x 稀釋倍數(shù) x 40 ug/ml,。具體計算如下:
RNA溶于40 ul DEPC水中,取5 ul,,1:100稀釋至495 ul的TE中,,測得A260 = 0.21
RNA 濃度= 0.21 x 100 x 40 ug/ml = 840 ug/ml 或 0.84 ug/ul
取5 ul用來測量以后,剩余樣品RNA為35 ul,,剩余RNA總量為:
35 ul x 0.84 ug/ul = 29.4 ug
(2)純度檢測
RNA溶液的A260/A280的比值即為RNA純度,,比值范圍1.8到2.1。
2. 變性瓊脂糖凝膠電泳測定
(1)制膠
1 g瓊脂糖溶于72 ml水中,,冷卻至60℃,,10 ml的10 x MOPS電泳緩沖液和18 ml的37% 。
10x MOPS電泳緩沖液
濃度 成分
0.4 M MOPS,pH 7.0
0.1 M 乙酸鈉
0.01 M EDTA
灌制凝膠板,,預(yù)留加樣孔至少可以加入25 μl溶液,。膠凝后取下梳子,將凝膠板放入電泳槽內(nèi),,加足量的1xMOPS電泳緩沖液至覆蓋膠面幾個毫米,。
(2)準(zhǔn)備RNA樣品
取3 ugRNA,加3倍體積的甲醛上樣染液,,加EB于甲醛上樣染液中至終濃度為10 ug/ml,。加熱至70℃孵育15分鐘使樣品變性。
(3)電泳
上樣前凝膠須預(yù)電泳5 min,,隨后將樣品加入上樣孔,。5-6 V/cm電壓下2 h,電泳至溴酚蘭指示劑進膠至少2-3 cm,。
(4)紫外透射光下觀察并拍照
28S和18S核糖體RNA的帶非常亮而濃(其大小決定于用于抽提RNA的物種類型),,上面一條帶的密度大約是下面一條帶的2倍。還有可能觀察到一個更小稍微擴散的帶,,它由低分子量的RNA(tRNA和5S核糖體RNA)組成,。在18S和28S核糖體帶之間可以看到一片彌散的EB染色物質(zhì),可能是由mRNA和其它異型RNA組成,。RNA制備過程中如果出現(xiàn)DNA污染,,將會在28S核糖體RNA帶的上面出現(xiàn),即更高分子量的彌散遷移物質(zhì)或者帶,,RNA的降解表現(xiàn)為核糖體RNA帶的彌散,。用數(shù)碼照相機拍下電泳結(jié)果。
三,、樣品cDNA合成
1. 反應(yīng)體系
序號 反應(yīng)物 劑量
1 逆轉(zhuǎn)錄buffer 2 ul
2 上游引物 0.2 ul
3 下游引物 0.2 ul
4 dNTP 0.1 ul
5 逆轉(zhuǎn)錄酶MMLV 0.5 ul
6 DEPC水 5 ul
7 RNA模版 2 ul
8 總體積 10 ul
輕彈管底將溶液混合,,6 000 rpm短暫離心。
2. 混合液在加入逆轉(zhuǎn)錄酶MMLV 之前先70℃干浴3分鐘,,取出后立即冰水浴至管內(nèi)外溫度一致,,然后加逆轉(zhuǎn)錄酶0.5 ul,,37℃水浴60分鐘,。
3. 取出后立即95℃干浴3分鐘,得到逆轉(zhuǎn)錄終溶液即為cDNA溶液,,保存于-80℃待用,。
四、 梯度稀釋的標(biāo)準(zhǔn)品及待測樣品的管家基因(β-actin)實時定量PCR
1. β-actin陽性模板的標(biāo)準(zhǔn)梯度制備 陽性模板的濃度為1011,,反應(yīng)前取3 μl按10倍稀釋(加水27 ul并充分混勻)為1010,,依次稀釋至109、108、107,、106,、105、104,,以備用,。
2. 反應(yīng)體系如下:
標(biāo)準(zhǔn)品反應(yīng)體系
序號 反應(yīng)物 劑量
1 SYBR Green 1 染料 10 ul
2 陽性模板上游引物F 0.5 ul
3 陽性模板下游引物R 0.5 ul
4 dNTP 0.5 ul
5 Taq酶 1 ul
6 陽性模板DNA 5 ul
7 ddH2O 32.5 ul
8 總體積 50 ul
輕彈管底將溶液混合,6 000 rpm短暫離心,。
3. 管家基因反應(yīng)體系:
序號 反應(yīng)物 劑量
1 SYBR Green 1 染料 10 ul
2 內(nèi)參照上游引物F 0.5 ul
3 內(nèi)參照下游引物R 0.5 ul
4 dNTP 0.5 ul
5 Taq酶 1 ul
6 待測樣品cDNA 5 ul
7 ddH2O 32.5 ul
8 總體積 50 ul
輕彈管底將溶液混合,, 6000 rpm短暫離心。
3. 制備好的陽性標(biāo)準(zhǔn)品和檢測樣本同時上機,,反應(yīng)條件為:93℃ 2分鐘,,然后93℃ 1分鐘,55℃ 2分鐘,,共40個循環(huán),。
五、 制備用于繪制梯度稀釋標(biāo)準(zhǔn)曲線的DNA模板
1. 針對每一需要測量的基因,,選擇一確定表達該基因的cDNA模板進行PCR反應(yīng),。
2. 反應(yīng)體系
序號 反應(yīng)物 劑量
1 10× PCR緩沖液 2.5 ul
2 MgCl2 溶液 1.5 ul
3 上游引物F 0.5 ul
4 下游引物R 0.5 ul
5 dNTP混合液 3 ul
6 Taq聚合酶 1 ul
7 cDNA 1 ul
8 加水至總體積為 25 ul
輕彈管底將溶液混合,6000rpm短暫離心,。
35個PCR循環(huán)(94℃1分鐘,;55℃1分鐘;72℃1分鐘),; 72?C延伸5分鐘,。
(3)PCR產(chǎn)物與 DNA Ladder在2%瓊脂糖凝膠電泳,溴化乙錠染色,,檢測PCR產(chǎn)物是否為單一特異性擴增條帶,。
(4)將PCR產(chǎn)物進行10倍梯度稀釋: 將PCR產(chǎn)物進行10倍梯度稀釋: 設(shè)定PCR產(chǎn)物濃度為1×1010,依次稀釋至109,、108,、107、106,、105,、104幾個濃度梯度。
六,、 待測樣品的待測基因?qū)崟r定量PCR
1. 所有cDNA樣品分別配置實時定量 PCR反應(yīng)體系,。
2. 體系配置如下:
序號 反應(yīng)物 劑量
1 SYBR Green 1 染料 10 ul
2 上游引物 1 ul
3 下游引物 1 ul
4 dNTP 1 ul
5 Taq聚合酶 2 ul
6 待測樣品cDNA 5 ul
7 ddH2O 30 ul
8 總體積 50 ul
輕彈管底將溶液混合,6 000 rpm短暫離心,。
(3)將配制好的PCR反應(yīng)溶液置于Realtime PCR儀上進行PCR擴增反應(yīng),。反應(yīng)條件為:93℃ 2分鐘預(yù)變性,然后按93℃ 1分鐘,55℃1分鐘,,72℃1分鐘,,共40做個循環(huán),后72℃7分鐘延伸,。
七,、 實時定量PCR使用引物列表
引物設(shè)計軟件:Primer Premier 5.0,并遵循以下原則:引物與模板的序列緊密互補,;引物與引物之間避免形成穩(wěn)定的二聚體或發(fā)夾結(jié)構(gòu),;引物不在模板的非目的位點引發(fā)DNA 聚合反應(yīng)(即錯配)。
八,、電泳
各樣品的目的基因和管家基因分別進行Realtime PCR反應(yīng),。PCR產(chǎn)物與 DNA Ladder在2%瓊脂糖凝膠電泳,GoldView染色,,檢測PCR產(chǎn)物是否為單一特異性擴增條帶,。
收起
注意事項
1.熒光閾值:在熒光擴增曲線指數(shù)增長長期設(shè)定一個熒光強度標(biāo)準(zhǔn)(即PCR擴增產(chǎn)物量標(biāo)準(zhǔn))。熒光閾值可設(shè)定在指數(shù)擴增階段任意位置上,,但實際應(yīng)用要結(jié)合擴增效率,,線性回歸系數(shù)等參數(shù)來綜合考慮。
2.Ct值:在PCR擴增過程中,,擴增產(chǎn)物(熒光信號)到達閾值時所經(jīng)過的擴增循環(huán)次數(shù),。Ct值具有*的重復(fù)性。
其他
實時熒光定量PCR技術(shù)有效地解決了傳統(tǒng)定量只能終點檢測的局限,,實現(xiàn)了每一輪循環(huán)均檢測一次熒光信號的強度,,并記錄在電腦軟件之中,通過對每個樣品Ct值的計算,,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線獲得定量結(jié)果,。因此,實時熒光定量PCR無需內(nèi)標(biāo)是建立在兩個基礎(chǔ)之上的:
1)Ct值的重現(xiàn)性PCR循環(huán)在到達Ct值所在的循環(huán)數(shù)時,,剛剛進入真正的指數(shù)擴增期(對數(shù)期),,此時微小誤差尚未放大,因此Ct值的重現(xiàn)性*,,即同一模板不同時間擴增或同一時間不同管內(nèi)擴增,,得到的Ct值是恒定的。
2)Ct值與起始模板的線性關(guān)系由于Ct值與起始模板的對數(shù)存在線性關(guān)系,,可利用標(biāo)準(zhǔn)曲線對未知樣品進行定量測定,,因此,,實時熒光定量PCR是一種采用外標(biāo)準(zhǔn)曲線定量的方法,。
外標(biāo)準(zhǔn)曲線的定量方法相比內(nèi)標(biāo)法是一種準(zhǔn)確的、值得信賴的科學(xué)方法。利用外標(biāo)準(zhǔn)曲線的實時熒光定量PCR是迄今為止定量準(zhǔn)確,,重現(xiàn)性,、的定量方法,已得到*的*,,廣泛用于基因表達研究,、轉(zhuǎn)基因研究,藥物療效考核,、病原體檢測等諸多領(lǐng)域,。