qPCR 實驗在分析 CT時常常遇到這幾類問題,比如:
復孔間重複性差,是否都和操作有關?
無模板陰性對照出現CT值時,目的基因的CT值是否還能用?
CT值很大該怎麼辦?
今天就給大家分享下,在 qPCR 實驗中遇到關於CT值的常見問題時該如何解決。
復孔間重複性差怎麼辦?
復孔間重複性差一般會有以下兩種情況:
(1)CT值很大,如CT≥ 30,重複性差屬於正常現象。該現象符合泊松分布,即在有效模板量很少的情況下,模板與引物的碰撞存在隨機性,直接導致復孔間的CT值差異較大。
解決方法:如果融解曲線沒有雜峰,無模板陰性對照同目的基因的 CT值為 3 or 5 以上,那CT值為準確的,可多設置幾個復孔,選擇重複性好的CT值參與計算。
(2)CT<30,重複性較差。這種情況一般同操作有關。
解決辦法:從以下幾個方面進行問題的排查: 加樣準確度; 移液器吸取液體的準確度; 定期校準 qPCR 儀。
加樣準確度
避免小體積加樣,減少加樣誤差。可以將引物、SYBR Green Mix、ddH2O配置成混合體系,並且增加模板的稀釋梯度,大體積加樣。如:原液 cDNA 添加 1 μL,可以更改為原液 cDNA 稀釋 5 倍,添加 5 μL,使用ddH2O補齊體系至 20 μL 即可。
SYBR Green Mix、配置的混合體系需要混合均勻。從 -20 ℃ 冰箱拿出的試劑需要完全融化並上下顛倒徹底混勻;配置體系時,將混在一起的 Mix 用移液器吹打混勻。
移液器吸取液體的準確度
移液器量程定期校準,校準周期為 1 年。
購買與移液器配套的槍頭,若槍頭與移液器不匹配,在吸取液體時易出現漏氣的現象,導致吸取量程不準確。
在吸取相同量程的液體體積時,注意觀察每次吸取液體在槍頭內的液面高度是否一致。
定期校準 qPCR 儀
一般 qPCR 儀校準周期為一年。
NTC(無模板陰性對照)出現CT值,目的基因的CT值還能使用嗎?
NTC(無模板陰性對照)出現擴增一般會有兩種情況:
(1)通過觀察融解曲線,NTC 與目的基因融解曲線峰形不重疊。一般 NTC 的 Tm 值較目的基因 Tm 值小。
這種情況下,NTC 的CT值是由引物二聚體造成的,並不影響目的基因CT值的採集。
(2)NTC 與目的基因融解曲線峰形重疊。NTC 的 Tm 值等於目的基因的 Tm 值。
這種情況下,說明體系已被氣溶膠汙染了。那麼,體系被汙染,目的基因的CT值還能正常使用嗎?
需要計算目的基因的CT值與 NTC 的CT值的差值(CT)來判定。
若 CT≥ 5,說明氣溶膠帶來的汙染對體系影響非常小,可以忽略不計。
如果達不到 CT≥ 5 的程度,CT≥ 3 也可以認為氣溶膠的汙染程度很低,目的基因的CT值可正常使用。
若 CT< 3,說明汙染已經很嚴重了,目的基因的CT值是不能使用的。
CT值很大怎麼辦?
造成CT值偏大的因素較多,主要分為以下兩大類情況:
(1)相同體系,前期實驗CT值正常,本次實驗,所有基因擴增CT值皆偏大。
這種情況下,需要排查 RNA 是否存在降解。如何判定 RNA 是否存在降解呢?可通過 1% 的瓊脂糖凝膠電泳進行檢測。
完整度好的 RNA 是有三條帶的,以真核生物為例,三條帶分別是 28s、18s、5s,且 28s 條帶的亮度是 18s 的兩倍,5s 最暗(下圖左)。
如果 RNA 發生降解,會出現三條帶的亮度發生變化,甚至不存在完整的三條帶。如果 28s 幾乎看不到了,整個泳道 Smear 嚴重,說明 RNA 的降解已經很嚴重了,此時 RNA 不建議用作後續的逆轉錄實驗(下圖右)。重新提取 RNA 重複實驗。
(2)該基因第一次擴增,其CT值偏大,而其餘基因的CT值正常。
這種情況下就需要判定是因為基因的擴增效率低導致的CT值偏大,還是基因本身的表達量低造成的CT值偏大。
如何判定是因為基因的擴增效率低導致的CT值偏大,還是基因本身的表達量低造成的CT值偏大呢?首先需要計算引物的擴增效率。
可將基因的擴增產物進行梯度稀釋(至少三個梯度,且梯度之間的 CT均一,防止因為操作原因導致標準曲線線性關係差,進而影響擴增效率的計算),同時進行 qPCR。將得到的標準曲線進行引物擴增效率的計算。
關於引物擴增效率的計算,可參考下面的案例:
qPCR 擴增:
將 qPCR 產物進行原液、1/10、1/100 梯度稀釋,每個梯度設置三個復孔,進行 qPCR 擴增,復孔間CT值取平均值,得到三組CT值。
標準曲線繪製及擴增效率計算:
可以在 excel 上進行擴增效率的計算。稀釋梯度可以設置為 -1、-2、-3,每個梯度對應的 CT 值分別為 23.69、27.04、30.27,如下圖,進行標準曲線繪製。
通過標準曲線可以得到線性方程(y = -3.29 x + 20.42)與R2值(R2= 0.9999)。將線性方程得到的斜率(-3.29)帶入擴增效率計算公式中:,即可得到擴增效率:101.35%。
只有當擴增效率滿足 90~120%,且標準曲線R2≥ 0.99,引物的擴增效率才是合格的,定量出來的CT值才可以用來計算。且擴增效率越接近 100%,引物的擴增性能越優。
若擴增效率不滿足 90~120%,那CT值偏大是因為擴增效率不達標導致的,需要重新設計引物。
若引物的擴增效率滿足 90~120% 前提下,CT值仍然很大,則是基因本身表達量低造成的 CT值偏大,可以提高模板的添加量,但最根本的方法是改為探針法進行定量。探針法的靈敏度是高於染料法的。