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聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)條件溫度和時(shí)間設(shè)置

來源:上海撫生實(shí)業(yè)有限公司   2025年04月01日 17:00  

        聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)原理是生物學(xué)的聚合酶鏈反應(yīng),。PCR技術(shù)的基本原理類似于DNA的天然復(fù)制過程,,其特異性依賴于與靶序列兩端互補(bǔ)的寡核苷酸引物。PCR是利用DNA在體外攝氏95°高溫時(shí)變性會變成單鏈,,低溫(經(jīng)常是60°C左右)時(shí)引物與單鏈按堿基互補(bǔ)配對的原則結(jié)合,再調(diào)溫度至DNA聚合酶最適反應(yīng)溫度(72°C左右),,DNA聚合酶沿著磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互補(bǔ)鏈,。

        PCR反應(yīng)條件的選擇技巧主要體現(xiàn)在溫度、時(shí)間和循環(huán)次數(shù)上,,溫度過高,,延伸時(shí)間不夠都會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有很大的影響,以下總結(jié)方法技巧,。

  溫度與時(shí)間的設(shè)置: 基于PCR原理三步驟而設(shè)置變性-退火-延伸三個(gè)溫度點(diǎn),。在標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)中采用三溫度點(diǎn)法,雙鏈DNA在90~95℃變性,,再迅速冷卻至40 ~60℃,,引物退火并結(jié)合到靶序列上,然后快速升溫至70~75℃,,在Taq DNA 聚合酶的作用下,,使引物鏈沿模板延伸,。對于較短靶基因(長度為100~300bp時(shí))可采用二溫度點(diǎn)法,除變性溫度外,、退火與延伸溫度可合二為一,,一般采用94℃變性,65℃左右退火與延伸(此溫度Taq DNA酶仍有較高的催化活性),。

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  1,、變性溫度與時(shí)間
 
  變性溫度低,解鏈不*是導(dǎo)致PCR失敗的最主要原因,。一般情況下,,93℃~94℃lmin足以使模板DNA變性,若低于93℃則需延長時(shí)間,,但溫度不能過高,,因?yàn)楦邷丨h(huán)境對酶的活性有影響。此步若不能使靶基因模板或PCR產(chǎn)物*變性,,就會導(dǎo)致PCR失敗,。
 
  2、延伸溫度與時(shí)間
 
  Taq DNA聚合酶的生物學(xué)活性:
 
  70~80℃ 150核苷酸/S/酶分子
 
  70℃ 60核苷酸/S/酶分子
 
  55℃ 24核苷酸/S/酶分子
 
  高于90℃時(shí),, DNA合成幾乎不能進(jìn)行,。
 
  PCR反應(yīng)的延伸溫度一般選擇在70~75℃之間,常用溫度為72℃,,過高的延伸溫度不利于引物和模板的結(jié)合,。PCR延伸反應(yīng)的時(shí)間,可根據(jù)待擴(kuò)增片段的長度而定,,一般1Kb以內(nèi)的DNA片段,,延伸時(shí)間1min是足夠的。3~4kb的靶序列需3~4min,;擴(kuò)增10Kb需延伸至15min,。延伸進(jìn)間過長會導(dǎo)致非特異性擴(kuò)增帶的出現(xiàn)。對低濃度模板的擴(kuò)增,,延伸時(shí)間要稍長些,。
 
  3、退火(復(fù)性)溫度與時(shí)間
 
  退火溫度是影響PCR特異性的較重要因素,。變性后溫度快速冷卻至40℃~60℃,,可使引物和模板發(fā)生結(jié)合,。由于模板DNA 比引物復(fù)雜得多,,引物和模板之間的碰撞結(jié)合機(jī)會遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于模板互補(bǔ)鏈之間的碰撞。退火溫度與時(shí)間,,取決于引物的長度,、堿基組成及其濃度,,還有靶基序列的長度。對于20個(gè)核苷酸,,G+C含量約50%的引物,,55℃為選擇最適退火溫度的起點(diǎn)較為理想。引物的復(fù)性溫度可通過以下公式幫助選擇合適的溫度:
 
  Tm值(解鏈溫度)=4(G+C)+2(A+T)
 
  復(fù)性溫度=Tm值-(5~10℃)
 
  在Tm值允許范圍內(nèi),, 選擇較高的復(fù)性溫度可大大減少引物和模板間的非特異性結(jié)合,,提高PCR反應(yīng)的特異性。復(fù)性時(shí)間一般為30~60sec,,足以使引物與模板之間*結(jié)合,。
 


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