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一、实时荧光定量 PCR原理
(一) 定义:在 PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号累积实时监测整个 PCR
进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法 。
(二) 实时原理
1、 常规PCR技术:
对PCR扩增反应的终点产物进行定量和定性分析无法对起始模板准确定量,无法对扩 增反应实时检测。
2、 实时定量PCR技术:
利用荧光信号的变化实时检测 PCR扩增反应中每一个循环扩增产物量的变化, 通过Ct
值和标准曲线的分析对起始模板进行定量分析
3、如何对起始模板定量?
通过Ct值和标准曲线对起始模板进行定量分析
4、几个概念:
(1 )扩增曲线
扩壇曲线图:
檢坐诵t扩增循环数 Cv de :纵坐椒烫光整 每个循环进行一次荧光信号的收集
CT值的重现性:
c值的特点.
■相同模板进行9澈扩增,终点处产物量不恒定孑
-G值则极具重现性
5、定量原理:
理想的PCR反应: X=Xo*2
非理想的PCR反应: X=Xo (1+Ex)
n:扩增反应的循环次数
X:第n次循环后的产物量
Xo :初始模板量
Ex:扩增效率 5、标准曲线
□模板DNA量越多,荧光达到域值的循环数越少.即Ct值越小
□ Log浓度与循环数呈线性关系.通过已矩起始拷贝数的标准品 可作出标准曲线,根据样品CHT就可以计算出样品中所含的模 板量
6、绝对定量
1 )确定未知样品的 C(t )值
2)通过标准曲线由未知样品的 C(t)值推算出其初始量
7、DNA的荧光标记:
非特异性荧光标记:
Is SYBR Green
特异性荧光标记:
2、JLqqM©!! 电9
2、SYBR Green只有和双链DNA结合后才发荧光
3、变性时,DNA双链分开,无荧光 4、复性和延伸时,形成双链 DNA, SYBR Green发荧光,在此阶段采集荧光信号
SG SG SG SG Emission
iiTi ^iir fi i ii 11 r iT iin i n 11 i 11 n r 11 彳
T ii hiiiiii mi cf
SG SG SG~
Tm值:DNA解链一半时的温度
•将温度与荧光强度的变化求导。(・dI/dT)
□ Log浓度与循环数呈线性关 系,根据样品Ct值,就可以计算 岀样品中所含的模板量
PCR反应体系的建立及优化
1、 SYBR Green使用浓度:太高抑制Taq酶活性,太低,荧光信号太弱,不易检测
2、 Primer :引物的特异性高,否则扩增有杂带,定量不准
3、 MgCI2的浓度:可以降低到1.5mM,以减少非特异性产物
4、 反应Buffer体系的优化
5、 反应温度和时间参数:由酶和引物决定
6、 其他与常规 PCR相同
(二) 应用范围
1、起始模板的测定;
2、 基因型的分析;
3、 融解曲线分析:可以优化 PCR反应的条件,对常规 PCR有指导意义,如对 primer 的评价;可以区分单一引物、引物二聚体、变异产物、多种产物。
(三) 优点及缺点
优点:对DNA模板没有选择性;适用于任何 DNA ;使用方便;不必设计复杂探针;
非常灵敏;便宜。
缺点:容易与非特异性双链 DNA结合,产生假阳性;但可以通过融解曲线的分析, 优
化反应条件; 对引物特异性要求较高。
方法二:TaqMa n--- 水解型杂交探针
与目标序列互补
**5端标记有报告基团(Reporter, R),女口 FAM、VIC等
**3 端标记有荧光淬灭基团 (Quencher, Q)
**探针完整,R所发射的荧光能量被 Q基团吸收,无荧光,R与Q分开,发荧光
**Taq酶有5宀3外切核酸酶活性,可水解探针
(一)工作原理
注意:每扩增一条 DNA分子,释放一个荧光信号,可以在循环过程中任一点检测荧光
PCR反应的建立:
1、 引物、探针的设计:
探针Tm为68-70 C , 30 bp, 5不能有G, G可能会淬灭荧光素,
引物尽量靠近探针,扩增片段 400 bp,引物Tm为59-60 C
2、 反应参数的确定:
一般为:94 C, 10-20S
60 C, 30-60S (Taq酶5 — 3外切核酸酶活性在 60 C 最高)
也可通过温度梯度优化退火温度 72 C, 45 S ,
3、 优化引物和探针浓度:获得最小 Ct值,信号/背景比值的最大值
引物浓度:50-900nM
探针浓度:50-250nM
4、 其他与常规 PCR相同
(二)优缺点
优点:
对目标序列的高特异性
------阴性结果确定
设计相对简单
------与目标序列某一区域互补 重复性比较好
缺点:
只适合一个特定的目标;
委托公司标记,价格较高;
不易找到本底低的探针
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