2024-02-22 15:37:44
在成功提取RNA之后
我冥冥中觉得自己就是天选科研人
未来必将无往不利,一切实验都是小case
看着我得意了几天
师兄终于忍不住给我安排了qPCR实验
原来分子生物学实验不是我想得那么简单
仅仅一个上机程序设置就有那么多门道
在经历了许多次的失败后我总结了以下经验
希望它不再成为科研小伙伴们的绊脚石
qPCR程序设置
以TIANGEN定量明星产品FP217
在ABI7500 Fast仪器程序设置为例
01 预变性阶段(Holding Stage)
预变性阶段,模板和反应体系的混合物在95℃孵育,使DNA解链的同时,激活热启动酶的活性。预变性时间与DNA聚合酶修饰有关,不同酶的qPCR预变性时间有较大差异。
抗体修饰酶:如FP217,仅需2 min即可完全释放酶活,可大大缩短预变性时间。
化学修饰酶:释放酶活性需要较长,如果预变性时间过短,酶活性无法完全释放,轻则扩增效率低,重则CT值变大。
02 循环阶段(Cycling Stage)
循环阶段的三个步骤
变性:利用95℃高温将DNA解链成单链。
退火:引物与DNA模板结合。以引物Tm值为参考,可在55-65℃之间进行调整,通常在60℃可以获得理想效果。
延伸:在Taq聚合酶的作用下,以dNTPs为原材料,以DNA为模版合成双链,延伸温度为72℃,在延伸阶段收集荧光信号。
影响延伸的因素
PCR产物长度:一般qPCR扩增产物长度控制在200 bp(即0.2 kb)以内,不同Taq聚合酶扩增速度有所差异,因而最终延伸时间不同(FP217采用的Taq酶延伸速度可达1 kb/min,因此,使用FP217只需15 sec即可完成扩增)。
定量仪器性能影响:不同仪器采集荧光信号时间不同,如ABI 7000/7300需要设置为31 sec而ABI 7500需设定在32 sec(FP217兼容普通和快速定量仪器)。
03 熔解曲线阶段(Melting Stage)
熔解曲线使用荧光定量仪器内置默认程序即可。
qPCR循环阶段扩增程序一般分为两步法和三步法。两步法是将退火+延伸设为相同的温度(如60℃)。Taq DNA聚合酶酶活的温度范围较广,在60℃下酶活性较高且延伸速度合适,有利于合成特异的PCR产物。
FP217两步法程序设置
两步法由于减少了一次升降温过程,提高了反应速度,用时较短。初次实验时可优先尝试使用两步法程序,如遇模板量较低等情况导致扩增效果不佳时,再使用三步法进行扩增。
qPCR常见问题分析
1
结果重复性不好
加样不准确,移液器需要定期校准,并选择品质有保证的耗材。
反应体系未能充分混匀。建议以Mix预混后进行分装。
模板浓度低。可适当调整样本(如cDNA)的稀释倍数。
2
熔解曲线不是单一峰
说明存在非特异性扩增,需判断是哪种情况:
可通过Tm值判断是否存在引物二聚体(一般引物二聚体的Tm值远小于目的产物的Tm值,miRNA须另作分析),此时建议适当减少体系里的引物量。如果还是不能解决,请重新设计引物。
模板有基因组污染时,也可能产生非特异性扩增。RNA提取时应避免基因组DNA的残留(推荐使用去基因组反转录试剂KR116/KR118),设计引物时可通过设计跨内含子引物来避免基因组扩增影响。
3
熔解曲线是单一峰
但存在其他问题
峰型不对称
可能存在不同片段大小的非特异性扩增,且非特异性扩增的产物量较少。可使用三步法扩增,寻找合适退火温度,改善峰型不对称的结果。
Tm值低
Tm值受扩增产物和试剂成分等影响,如果扩增目的基因为短片段(如miRNA),Tm值会偏低。如果是长片段,Tm值偏低可能是引物二聚体造成的。可通过一代测序对qPCR产物进行检测,明确产物是否为目的片段。
FastReal 快速荧光定量PCR预混试剂
(SYBR Green)(目录号FP217)
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透明管:光稳定性好,透明管包装更方便客户取用
仪器适用广泛:兼容普通和快速定量仪器
实验例
以玉米基因NK603构建的质粒为模板,进行6个10倍梯度( 4.8×102- 4.8×107 copies/μl)稀释,在TGreat Real 96上使用FP217进行定量分析。
FP217在宽广的模板量区间内均具有良好扩增曲线和线性关系,定量结果优异。
TGreat Real 96 荧光定量PCR仪
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