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【柏恒科技小課堂】qPCR反應漫談(續)

更新時間:2026-01-04      點擊次數:432


在上一期的qPCR反應漫談中,從一開始沃森和克里克兩位基因學奠基人的兩個論點簡單延伸至染料法和探針法兩類常見的qPCR反應。


這一期做一個從PCR反應過程出發到一些實驗問題優化的分享。

01

(先拋磚)PCR反應原理:

PCR通過變性、退火和延伸三個步驟的循環往復,模擬DNA在體外擴增的過程:

1. ?變性?:通過加熱使雙鏈DNA解開成為兩條單鏈,溫度通常在95℃左右。

2. ?退火?:降低溫度至55-70℃,使引物與單鏈DNA模板上的互補序列結合。

3. ?延伸?:在適宜的溫度下(72℃左右),DNA聚合酶以引物為起點,合成新的DNA鏈。

02

然后圍繞著這三點需要確認:

1. 變性的時間足夠嗎?在變性階段,DNA是不是已經解旋為單鏈?

2. 退火溫度(Tm值)設置的合理嗎?探針的Tm值是不是比引物的Tm值高,已先于引物結合在模板上?上下游引物的Tm值是不是接近,有近似的擴增效率?

3. 延伸溫度是否足夠,延伸時間是否足夠,是否了解所用聚合酶的特性?




首先,DNA成為單鏈是引物可以順利結合的前提,如果沒有經過充分的解旋,擴增效率肯定會大受影響(等溫擴增不在此列)。比如擴增cDNA變性大概10sec就夠,擴增質粒則往往要30sec及以上。


其次,熒光探針需要先于引物結合到模板上,不論是水解探針還是蝎形探針。否則就會出現變性好的單鏈DNA在引物和酶的作用下都已經補齊了另一條鏈了,探針還在一邊傻傻的說:“我沒上車啊~"


最后,常規的qPCR擴增片段一般在200bp左右,延伸時間設定30-45sec也基本夠用。至于說延伸溫度,多會把退火和延伸合并為一步,溫度采用60℃。但是有些反應,因為整體的反應優化不太理想或者是反應自身的一些固有限制,兩步法擴增的效果不夠好,此時可以使用三步法擴增,提高產物積累。采用三步法擴增時有個值得推敲的點,信號收集該是在退火階段還是延伸階段?染料法、水解探針、蝎形探針的答案并不一樣,可自行推導一番然后理論聯系實際驗證一下。



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