消滅PCR非特異性擴增的黃金方法

2021-02-15 解螺旋

  

  PCR技術作為實驗室的入門級技術,卻經常困擾各位實驗大神們。雖然度過了初學者們少加漏加PCR體系的階段,但很多奮戰在實驗室一線的小夥伴正遭遇著PCR非特異性擴增的尷尬事件。為了解決這個問題,有多少人曾經把退火溫度從50℃試到70℃、重新合成過引物、換過模板、換過全新的電泳緩衝液,或者還帶著滿腔的憤怒捏碎過電泳膠?今天老談來教教大家如何對非特異性擴增嗤之以鼻!

——by老談

  

  給各位小夥伴腦補一下非特異性擴增,即進行PCR所擴增出來的條帶不是所要的,引物與模板在非目的條帶處有錯配,導致延伸產物不是目的條帶。例如引物二聚體,即引物在退火過程中產生了hairpin結構或其他二級結構,或者引物在模板的某些位置非特異性地結合,也同樣會產生非特異性擴增。

 

  我們都知道,PCR產物都是通過引物延伸產生的。當引物產生了二聚體或者非特異性擴增產物之後,引物本身就無法再延伸形成PCR產物了,這樣的情況下,非特異性擴增產物越是多,那目的產物就越是少。如果在qPCR過程中,就會在熔解曲線中形成雙峰。

  

  小夥伴們遇到這樣的問題,首先想到的可能是加入DMSO來阻止引物二聚體形成,或者EDTA來調節體系的離子濃度。但是具體問題具體分析,我們不能病急亂投醫,這裡老談給小夥伴們整理了解決方法,希望可以幫助大家快速、準確的搞定這個「小問題」。

1、引物設計的過程中要用Primer premier 5.0來驗證一下二聚體;

2、 引物合成後,先做一次梯度PCR,檢測最合適的退火溫度,一般高退火溫度可以提高引物對模板的特異性從而降低引物二聚體;

3、 降低Mg2+濃度,鎂離子濃度高,會導致大量的非特異性擴增,但是沒有鎂離子的話,也會導致Taq酶的失活;

4、降低dNTP濃度,dNTP也是非特異性擴增的一個罪魁禍首,降低它的濃度,也能有效降低二聚體及其他非特異性擴增;

5、降低引物濃度,一般的PCR引物都是過量的,降低了引物濃度自然也能降低引物之間形成二級結構的可能性;

6、提高退火溫度,這個道理很簡單,引物的退火溫度提高,引物間的二級結構形成可能性就會降低;

7、延長退火時間,這個也可以減弱引物間結合的可能性;

8、DMSO及甜菜鹼,這些PCR促進劑,主要是用於CG含量高的模板上,降低DNA的二級結構的產生,但根據經驗,加入DMSO之後需要同時提高一點退火溫度來補平(qPCR不太適用);

9、熱啟動法,通過95℃的高溫熱啟動,高溫解鏈,使得引物間的二級結構破壞,以此降低二聚體產生。

  回復「PCR」還有更多常見問題解析等著大家,希望對各位小夥伴有所幫助。

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