逆轉錄PCR(reverse transcription PCR)或者稱反轉錄PCR(reverse transcription-PCR, RT-PCR),是聚合酶鏈式反應(PCR)的一種廣泛應用的變形。它是一種以 RNA 為樣本,RNA鏈被逆轉錄成為互補DNA(cDNA),再以此為模板通過 PCR 進行 DNA 擴增。
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一、RT-PCR的指數擴增
RT-PCR的指數擴增是一種很靈敏的技術,可以檢測很低拷貝數的RNA。RT-PCR廣泛應用於遺傳病的診斷,並且可以用於定量監測某種RNA的含量。
RT-PCR的關鍵步驟是在RNA的反轉錄,要求RNA模版為完整的且不含DNA、蛋白質等雜質。在完成逆轉錄過程之後,通過PCR進行定量分析的時候,隨著技術的發展,real-time PCR(實時螢光PCR)或ddPCR(數字PCR)技術也被用來做定量分析,它們比普通PCR進行定量分析時靈敏度更高,定量更精確。
二、PCR引物的選擇
對靶序列中潛在的引物位點進行分析, 這些位點應該不會形成同源多聚體結構,也沒有明顯的形成二級結構的趨勢,不會自身互補,與基因組中的其他序列無顯著的同源性。
(1)依據寡核苷酸引物與其靶序列形成雜合分子的熔解度的計算中提供的公式計算各引物的熔解溫度。
(2)選擇一對匹配完好的正向和反向引物。兩條引物的G+C含量相似,將產生一種大小和鹼基組成合適的產物。兩條引物與所擴增片段的GC含量都應在40%-60%之間。
(3)對寡核苷酸的長度和/或位置進行細調。使得引物的3『末端核苷酸為G或C。檢查兩條寡核苷酸之間有無明顯的互補性。作為一條經驗性的規律,一條引物上不該含有三個連續的與另一條引物互補的核苷酸。
三、注意事項
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(1)雙鏈DNA的變性溫度是由雙鏈中C+G的含量決定的,C+G含量越高,模板DNA的溶解溫度就越高。在選擇的變性溫度下,模板鏈越長變性所需時間就越長。如果變性溫度過低或變性時間過短,會使僅僅富含A+T區域變性。當模板DNA的G+C含量超過55%的時需要更高的變性溫度。
(2)復性過程採用的溫度至關重要如果復性溫度太高,寡核苷酸引物不能與模板很好的復性,擴增效率將會降低。如果復性溫度太低,引物將產生非特異性復性,從而導致非特異性的DNA片段的擴增。復性通常在比理論計算的引物和模板的溶解溫度低3—5℃的條件下進行。
(3)PCR擴增所需的循環數目決定於反應體系中起始的模板拷貝數以及引物延伸和擴增的效率。一旦PCR反應進入幾何級數的增長期,反應會一直持續下去,直至某一成分成為限制因素。從這一點上來說,擴增產物中絕大多數應該是特異性的擴增產物,而非特異性的擴增產物應該低到難以檢測到的程度。用TaqDNA聚合酶(效率為0.7)在一個含有10的5次方個拷貝的靶序列的反應體系中進行30個循環後往往可以做到上述的理想情況。
文章來源:每日生物評論
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