厦门分子生物学RT-PCR检测技术原理

聚合酶链式反应准备：PCR引物设计：PCR反应中有两条引物，即5′端引物和3′引物。设计引物时以一条DNA单链为基准（常以信息链为基准），5′端引物与位于待扩增片段5′端上的一小段DNA序列相同；3′端引物与位于待扩增片段3′端的一小段DNA序列互补。引物设计的基本原则：引物长度：15-30bp，常用为20bp左右。引物碱基：G+C含量以40-60%为宜，G+C太少扩增效果不佳，G+C 过多易出现非特异条带。ATGC很好随机分布，避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列参照。PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成。厦门分子生物学RT-PCR检测技术原理

聚合酶链式反应：Taq(水生栖热菌)聚合酶耐热DNA聚合酶的很好活性温度约为75-80°C(167-176°F),尽管该酶通常使用72°C(162°F)的温度。在该步骤中，DNA聚合酶通过从反应混合物中添加在5’-至-3’方向上与模板互补的游离DNA链来合成与DNA模板链互补的新DNA链，在新生(伸长)DNA链的末端，将dNTPs的5'-磷酸基与3'-羟基缩合。延伸所需的精确时间取决于所使用的DNA聚合酶和要扩增的DNA目标区域的长度。根据经验，在很好温度下，大多数DNA聚合酶每分钟聚合一千个碱基。在很好条件下(即，如果没有限制底物或试剂的限制)，在每个延伸/延伸步骤中，DNA靶序列的数量加倍。随着每一个连续的循环，原始模板链加上所有新产生的链成为下一轮延伸的模板链，导致特定DNA目标区域的指数(几何)扩增。莆田血液荧光PCR重叠延伸聚合酶链反应可以将缺失、插入或点突变引入DNA序列。

序列标签站点是一个过程，其中PCR被用作基因组的特定片段存在于特定克隆中的指示物。人类基因组计划发现这一应用对于绘制他们测序的粘粒克隆以及协调不同实验室的结果至关重要。聚合酶链反应的一个令人兴奋的应用是对来自远古来源的DNA进行系统进化分析，例如在尼安德特人的复原骨骼中、从猛犸的冷冻组织中或从埃及木乃伊的大脑中发现的DNA已经被放大和测序。]在某些情况下，这些来源的高度降解的DNA可能在扩增的早期阶段重新组装。聚合酶链反应的一个常见应用是对以下基因表达模式的研究。组织(甚至单个细胞)可以在不同阶段进行分析，以了解哪些基因变得活跃，哪些基因被关闭。该应用还可以使用定量聚合酶链反应来定量表达的实际水平。

聚合酶链反应：热启动聚合酶链式反应:一种在PCR的初始建立阶段减少非特异性扩增的技术。它可以通过将反应组分加热到变性温度(例如95 c)在加入聚合酶。[36]已经开发了特殊的酶系统，通过结合抗体来抑制聚合酶在环境温度下的活性[37][37]或者通过共价键结合的抑制剂的存在，该抑制剂在高温活化步骤后解离。热启动/冷完成聚合酶链反应是通过新的杂合聚合酶实现的，这些酶在环境温度下不活跃，在伸长温度下立即。序列间特异性聚合酶链反应(ISSR):一种用于DNA指纹识别的聚合酶链反应方法，它放大简单重复序列之间的区域，以产生扩增片段长度的独特指纹。电子聚合酶链反应(数字聚合酶链反应、虚拟聚合酶链反应、电子聚合酶链反应、电子聚合酶链反应)是指计算工具使用给定的一组引物 ( 探针)来扩增来自测序的基因组或转录组的DNA 序列，用于计算理论聚合酶链反应结果。电子PCR被提出作为分子生物学的教育工具。聚合酶链式反应中的DMSO、甘油等，主要用来保持酶的活性和帮助DNA解除缠绕结构。

聚合酶链式反应的循环参数：预变性，模板DNA完全变性与PCR酶的完全对PCR能否成功至关重要，建议加热时间参考试剂说明书，一般未修饰的Taq酶时间为两分钟。变性步骤，循环中一般95℃，30秒足以使各种靶DNA序列完全变性，可能的情况下可缩短该步骤时间。变性时间过长损害酶活性，过短靶序列变性不彻底，易造成扩增失败。引物退火，退火温度需要从多方面去决定，一般根据引物的Tm值为参考，根据扩增的长度适当下调作为退火温度。然后在此次实验基础上做出预估。退火温度对PCR的特异性有较大影响。引物延伸，引物延伸一般在72℃进行（Taq酶很适温度）。但在扩增长度较短且退火温度较高时，本步骤可省略延伸时间随扩增片段长短而定，一般推荐在1000bp以上，含Pfu及其衍生物的衍生设定为1min/kbp。循环数，大多数PCR含25-35循环，过多易产生非特异扩增。延伸，在一个循环后，反应在72℃维持10-30分钟．使引物延伸完全，并使单链产物退火成双链。为了很大限度地减少污染的可能性，调查人员应该为试剂制备、聚合酶链反应和产品分析预留单独的房间。上海血液数字PCR方案

逆转录聚合酶链反应(逆转录-聚合酶链反应)：用于从RNA中扩增DNA。厦门分子生物学RT-PCR检测技术原理

现在有些PCR因为扩增区很短，即使Taq酶活性不是很好也能在很短的时间内复制完成，因此可以改为两步法，即退火和延伸同时在60℃-65℃间进行，以减少一次升降温过程，提高了反应速度。检测：PCR反应扩增出了高的拷贝数，下一步检测就成了关键。荧光素（溴化乙锭，EB）染色凝胶电泳是很常用的检测手段。电泳法检测特异性是不太高的，因此引物两聚体等非特异性的杂交体很容易引起误判。但因为其简捷易行，成为了主流检测方法。近年来以荧光探针为的检测方法，有逐渐取代电泳法的趋势。厦门分子生物学RT-PCR检测技术原理