同類(lèi)產(chǎn)品
1.PCR技術(shù)基本原理
PCR技術(shù)的基本原理 類(lèi)似于DNA的天然復(fù)制過(guò)程,其特異性依賴(lài)于與靶序列兩端互補(bǔ)的寡核苷酸引物,。PCR由變性--退火--延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成:①模板DNA的變性:模板DNA經(jīng)加熱至93℃左右一定時(shí)間后,使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴(kuò)增形成的雙鏈DNA解離,,使之成為單鏈,以便它與引物結(jié)合,為下輪反應(yīng)作準(zhǔn)備;②模板DNA與引物的退火(復(fù)性):模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后,,溫度降至55℃左右,引物與模板DNA單鏈的互補(bǔ)序列配對(duì)結(jié)合,;③引物的延伸:DNA模板--引物結(jié)合物在TaqDNA聚合酶的作用下,,以dNTP為反應(yīng)原料,,靶序列為模板,,按堿基配對(duì)與半保留復(fù)制原理,合成一條新的與模板DNA 鏈互補(bǔ)的半保留復(fù)制鏈重復(fù)循環(huán)變性--退火--延伸三過(guò)程,,就可獲得更多的“半保留復(fù)制鏈”,,而且這種新鏈又可成為下次循環(huán)的模板。每完成一個(gè)循環(huán)需2~4分鐘,,2~3小時(shí)就能將待擴(kuò)目的基蚶┰齜糯蠹赴僂蟣?。滇u鍥教ㄆ?Plateau)所需循環(huán)次數(shù)取決于樣品中模板的拷貝。
PCR的反應(yīng)動(dòng)力學(xué) PCR的三個(gè)反應(yīng)步驟反復(fù)進(jìn)行,,使DNA擴(kuò)增量呈指數(shù)上升,。反應(yīng)最終的DNA 擴(kuò)增量可用Y=(1+X)n計(jì)算,。Y代表DNA片段擴(kuò)增后的拷貝數(shù),X表示平(Y)均每次的擴(kuò)增效率,,n代表循環(huán)次數(shù),。平均擴(kuò)增效率的理論值為100%,但在實(shí)際反應(yīng)中平均效率達(dá)不到理論值,。反應(yīng)初期,,靶序列DNA片段的增加呈指數(shù)形式,隨著PCR產(chǎn)物的逐漸積累,,被擴(kuò)增的DNA片段不再呈指數(shù)增加,,而進(jìn)入線(xiàn)性增長(zhǎng)期或靜止期,即出現(xiàn)“停滯效應(yīng)”,,這種效應(yīng)稱(chēng)平臺(tái)期數(shù),、PCR擴(kuò)增效率及DNA聚合酶PCR的種類(lèi)和活性及非特異性產(chǎn)物的竟?fàn)幍纫蛩亍4蠖鄶?shù)情況下,,平臺(tái)期的到來(lái)是不可避免的,。
PCR擴(kuò)增產(chǎn)物 可分為長(zhǎng)產(chǎn)物片段和短產(chǎn)物片段兩部分。短產(chǎn)物片段的長(zhǎng)度嚴(yán)格地限定在兩個(gè)引物鏈5’端之間,,是需要擴(kuò)增的特定片段,。短產(chǎn)物片段和長(zhǎng)產(chǎn)物片段是由于引物所結(jié)合的模板不一樣而形成的,以一個(gè)原始模板為例,,在第一個(gè)反應(yīng)周期中,,以?xún)蓷l互補(bǔ)的DNA為模板,引物是從3’端開(kāi)始延伸,,其5’端是固定的,,3’端則沒(méi)有固定的止點(diǎn),長(zhǎng)短不一,,這就是“長(zhǎng)產(chǎn)物片段”,。進(jìn)入第二周期后,引物除與原始模板結(jié)合外,,還要同新合成的鏈(即“長(zhǎng)產(chǎn)物片段”)結(jié)合,。引物在與新鏈結(jié)合時(shí),由于新鏈模板的5’端序列是固定的,,這就等于這次延伸的片段3’端被固定了止點(diǎn),,保證了新片段的起點(diǎn)和止點(diǎn)都限定于引物擴(kuò)增序列以?xún)?nèi)、形成長(zhǎng)短一致的“短產(chǎn)物片段”,。不難看出“短產(chǎn)物片段”是按指數(shù)倍數(shù)增加,,而“長(zhǎng)產(chǎn)物片段”則以算術(shù)倍數(shù)增加,幾乎可以忽略不計(jì),, 這使得PCR的反應(yīng)產(chǎn)物不需要再純化,,就能保證足夠純DNA片段供分析與檢測(cè)用,。
2.PCR反應(yīng)體系與反應(yīng)條件
標(biāo)準(zhǔn)的PCR反應(yīng)體系:
10×擴(kuò)增緩沖液 10ul
4種dNTP混合物 各200umol/L
引物 各10~100pmol
模板DNA 0.1~2ug
Taq DNA聚合酶 2.5u
Mg2+ 1.5mmol/L
加雙或三蒸水至 100ul
PCR反應(yīng)五要素: 參加PCR反應(yīng)的物質(zhì)主要有五種即引物、酶,、dNTP,、模板和Mg2+
引物: 引物是PCR特異性反應(yīng)的關(guān)鍵,PCR 產(chǎn)物的特異性取決于引物與模板DNA互補(bǔ)的程度,。理論上,,只要知道任何一段模板DNA序列,就能按其設(shè)計(jì)互補(bǔ)的寡核苷酸鏈做引物,,利用PCR就可將模板DNA在體外大量擴(kuò)增,。
設(shè)計(jì)引物應(yīng)遵循以下原則:
①引物長(zhǎng)度: 15-30bp,,常用為20bp左右,。
②引物擴(kuò)增跨度: 以200-500bp為宜,,特定條件下可擴(kuò)增長(zhǎng)至10kb的片段,。
③引物堿基:G+C含量以40-60%為宜,,G+C太少擴(kuò)增效果不佳,,G+C過(guò)多易出現(xiàn)非特異條帶。ATGC最好隨機(jī)分布,,避免5個(gè)以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列,。
④避免引物內(nèi)部出現(xiàn)二級(jí)結(jié)構(gòu),,避免兩條引物間互補(bǔ),,特別是3’端的互補(bǔ),否則會(huì)形成引物二聚體,,產(chǎn)生非特異的擴(kuò)增條帶,。
⑤引物3’端的堿基,,特別是最末及倒數(shù)第二個(gè)堿基,,應(yīng)嚴(yán)格要求配對(duì),以避免因末端堿基不配對(duì)而導(dǎo)致PCR失敗,。
?、抟镏杏谢蚰芗由虾线m的酶切位點(diǎn),被擴(kuò)增的靶序列最好有適宜的酶切位點(diǎn),,這對(duì)酶切分析或分子克隆很有好處。
?、咭锏奶禺愋裕阂飸?yīng)與核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)的其它序列無(wú)明顯同源性,。
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