PCR
PCR是很多科研者進入實驗室做的第一個分子實驗报强,名字聽起來很高級,其實操作起來流程還是比較清晰明了拱燃,容易上手秉溉。聚合酶鏈式反應(Polymerase Chain Reaction),簡稱PCR碗誉,用于放大特定的DNA片段召嘶,也可看作生物體外的特殊DNA復制。其中使用的Taq酶是1976年從溫泉中的細菌分離出來的哮缺。它的特性在于能耐高溫苍蔬,是一個很理想的酶。PCR最初的原始雛形概念是類似基因修復復制蝴蜓,而后隨著Mullis提出新的應用碟绑,PCR技術在生物科研和臨床應用中得以廣泛應用,Mullis也因此獲得了1993年諾貝爾化學獎茎匠。
PCR技術的基本原理類似于DNA的天然復制過程格仲,其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。PCR由變性--退火--延伸三個基本反應步驟構成:①模板DNA的變性:模板DNA經(jīng)加熱至93℃左右一定時間后诵冒,使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴增形成的雙鏈DNA解離凯肋,使之成為單鏈,以便它與引物結合汽馋,為下輪反應作準備侮东;②模板DNA與引物的退火(復性):模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后圈盔,溫度降至55℃左右,引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結合悄雅;③引物的延伸:DNA模板--引物結合物在TaqDNA聚合酶的作用下驱敲,以dNTP為反應原料,靶序列為模板宽闲,按堿基互補配對與半保留復制原理众眨,合成一條新的與模板DNA 鏈互補的半保留復制鏈,重復循環(huán)變性--退火--延伸三過程就可獲得更多的“半保留復制鏈”容诬,而且這種新鏈又可成為下次循環(huán)的模板娩梨。每完成一個循環(huán)需2~4分鐘,2~3小時就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍览徒。
?RT-PCR
逆轉錄-聚合酶鏈反應大概是我們接觸到的第二個PCR技術狈定。原理是:提取組織或細胞中的總RNA,以其中的mRNA作為模板习蓬,采用Oligo(dT)或隨機引物利用逆轉錄酶反轉錄成cDNA掸冤。再以cDNA為模板進行PCR擴增,而獲得目的基因或檢測基因表達友雳。RT-PCR使RNA檢測的靈敏性提高了幾個數(shù)量級稿湿,使一些極為微量RNA樣品分析成為可能。該技術主要用于:分析基因的轉錄產(chǎn)物押赊、獲取目的基因饺藤、合成cDNA探針、構建RNA高效轉錄系統(tǒng)流礁。
相對PCR來說涕俗,這個實驗主要是增加了模板的獲取過程。操作SOP按照說明書即可神帅。
這個實驗需要的注意事項:
1. 在實驗過程中要防止RNA的降解再姑,保持RNA的完整性。在總RNA的提取過程中找御,注意避免mRNA的斷裂元镀。
2. 為了防止非特異性擴增,需要設陰性對照霎桅。
3. 內參的設定:主要為了用于靶RNA的定量栖疑。常用的內參有G3PD(甘油醛-3-磷酸脫氫酶)、β-Actin(β-肌動蛋白)等滔驶。其目的在于避免RNA定量誤差遇革、加樣誤差以及各PCR反應體系中擴增效率不均一各孔間的溫度差等所造成的誤差。
4. PCR不能進入平臺期,出現(xiàn)平臺效應與所擴增的目的基因的長度萝快、序列锻霎、二級結構以及目標DNA起始的數(shù)量有關。故對于每一個目標序列出現(xiàn)平臺效應的循環(huán)數(shù)揪漩,均應通過單獨實驗來確定旋恼。
5. 防止DNA的污染:①采用DNA酶處理RNA樣品;②在可能的情況下氢拥,將PCR引物置于基因的不同外顯子,以消除基因和mRNA的共線性锨侯。
qRT-PCR
實時熒光定量(qRT-PCR)則可能是我們接觸的第三個PCR實驗对竣。無論是剛進實驗室的新手還是已經(jīng)操作多年的老手雏门,都時不時需要用這個技術來進行基因表達情況測定、轉基因的檢測、突變體基因的鑒定缚陷、組織差異性表達等。對于熟練的師兄師姐游昼,可能帶著耳機仪缸,在有節(jié)奏的槍頭吸打聲中就做出了完美的曲線。但是大部分第一次做這個實驗的人痴荐,面對的可能是滿屏黃標血柳,而且并不清楚這些值代表什么,為什么會有這樣的結果生兆。
實際上难捌,在做qRT-PCR之前,我們第一個需要確定的是內參基因鸦难,根據(jù)自己實驗材料和檢測的基因選擇好適合的內參基因后根吁。開始為自己的片段設計引物。
與目的基因在內的所有引物Tm值不應相差兩度合蔽。擴增片段的長度以200-300
bp為宜击敌。除此之外,還需要注意以下法則:1)用于突變體的基因表達量鑒定時拴事,引物最好設在兩個外顯子之間沃斤,橫跨中間的內含子,這樣可以避免DNA的污染刃宵;2)用于過表達基因表達量時轰枝,需找出該家族所有同源基因并進行比對,并在保守性最差的區(qū)域設計引物组去;3)用于標記基因檢測的引物序列最好來自發(fā)表的文獻鞍陨。
最后值得注意的是,引物用完后需放入-20℃保存。盡量避免反復凍融诚撵,如果多次使用可在第一次溶解好后進行分裝缭裆。如果在實驗過程中出現(xiàn)以前能擴增的基因擴不出的現(xiàn)象,多半是引物降解或部分降解導致的寿烟。在實驗期間引物解凍后需用渦旋混勻澈驼,離心待用。
最后附一些實用的qRT-PCR體系配置技巧:
1)一定要在冰上配置體系筛武;
2)所有的槍頭和PCR板都用進口的缝其,滅菌的;
3)盡量用同一槍頭完成樣品分裝徘六,并且把控每次按壓槍的位置標準内边;
4)模版加在管壁上,避免槍頭離開時抽吸液體待锈,最后離心漠其。
腫瘤中激活的T細胞,控制腫瘤生長等竿音,期待這些研究的臨床試驗數(shù)據(jù)和應用和屎。