pcr實驗原理:
qPCR基于傳統(tǒng)的聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)技術(shù),通過逐漸擴增目標(biāo)DNA或cDNA的數(shù)量使其可檢測,。與傳統(tǒng)PCR不同的是,,qPCR在擴增過程中同時進行熒光信號的實時監(jiān)測。
qPCR的原理基于熒光探針(例如TaqMan探針或SYBR Green I染料),。這些探針通過與目標(biāo)序列的特異性結(jié)合,,在PCR過程中釋放熒光信號。
SYBR Green I:該染料能與DNA雙鏈結(jié)合,,當(dāng)PCR擴增產(chǎn)生新的雙鏈DNA時,,SYBR Green I與其結(jié)合并發(fā)出熒光信號。
TaqMan探針:該探針由引物和熒光探針組成,,熒光探針含有一個熒光染料和一個熒光猝滅劑。在PCR擴增過程中,,熒光探針通過引物特異性結(jié)合到目標(biāo)序列上,,并且Taqpolymerase酵素的核酸酶活性會切除掉熒光探針上的猝滅劑,導(dǎo)致熒光染料釋放出信號,。
PCR擴增中避免非特異性產(chǎn)物的綜合策略
一,、優(yōu)化引物設(shè)計
提高引物特異性
確保引物與目標(biāo)序列高度匹配,避開非目標(biāo)區(qū)域的相似序列(如通過BLAST比對驗證),;
引物長度控制在18-24 bp,,GC含量40–60%,避免引物二聚體或發(fā)夾結(jié)構(gòu),。
減少引物濃度
過高引物濃度易引發(fā)非特異性結(jié)合或引物二聚體,,建議調(diào)整至0.1–0.5 μM。
二,、調(diào)控PCR反應(yīng)條件
調(diào)整退火溫度
適當(dāng)提高退火溫度?(接近引物Tm值±2℃),,增強引物與模板結(jié)合的嚴(yán)謹(jǐn)性,減少非特異性結(jié)合,。
優(yōu)化Mg2?濃度
Mg2?濃度過高(>2.5 mM)會降低反應(yīng)特異性,,需通過梯度實驗確定最佳濃度(通常1.5–2.5 mM)。
縮短延伸時間與循環(huán)次數(shù)?
延伸時間按產(chǎn)物長度設(shè)定(1 kb/min),,避免過度延伸導(dǎo)致副產(chǎn)物積累,;
減少循環(huán)次數(shù)(通常25–35次),防止非特異性產(chǎn)物指數(shù)級擴增,。
使用熱啟動Taq酶
熱啟動聚合酶在低溫下無活性,,可抑制早期非特異性擴增。
三,、防污染操作
分區(qū)操作?
實驗區(qū)域分為樣本處理區(qū),、試劑配制區(qū)及擴增區(qū),,避免氣溶膠污染。
使用UNG酶
添加尿嘧啶糖基化酶(UNG)降解含dU的污染產(chǎn)物,,抑制殘留DNA擴增,。
設(shè)置陰性對照
加入無模板對照(NTC)以監(jiān)測試劑或環(huán)境污染物。
四,、模板與試劑優(yōu)化
純化模板DNA
模板降解或雜質(zhì)(如多糖,、蛋白)可能引發(fā)非特異性擴增,需通過電泳或純化試劑盒驗證完整性,。
調(diào)整模板用量
過高模板量會增加非特異性結(jié)合的幾率,,建議按實驗體系推薦量添加(通常1–100 ng)。
五,、其他輔助策略
使用降落PCR(Touchdown PCR)
初始退火溫度高于Tm值并逐漸降低,,優(yōu)先擴增高特異性產(chǎn)物45。
添加增強劑?
DMSO(5–10%),、甜菜堿(1–1.5 M)等可減少模板二級結(jié)構(gòu)干擾,,提升特異性。
巢式PCR
分兩輪擴增,,使用外側(cè)和內(nèi)側(cè)兩對引物,,降低背景干擾
(空格分隔,最多3個,單個標(biāo)簽最多10個字符)
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