【【2017年整理】实时定量PCR步骤】在分子生物学研究中,实时荧光定量PCR(qPCR)是一项广泛应用的技术,用于检测和量化特定DNA或RNA序列的表达水平。它不仅具有高灵敏度和特异性,还能实现对目标基因的精确定量分析。本文将基于2017年的资料整理,详细阐述实时定量PCR的基本步骤与注意事项。
一、实验前准备
1. 引物设计
引物是qPCR成功的关键因素之一。应选择特异性高、扩增效率好的引物对。建议使用在线工具如Primer-BLAST进行引物筛选,并确保其Tm值在58-60℃之间,长度为18-22 bp。
2. 模板制备
根据实验目的选择合适的模板来源,如总RNA或cDNA。对于RNA样本,需先进行逆转录反应生成cDNA,以保证后续PCR的顺利进行。
3. 试剂与仪器校准
确保使用的qPCR试剂(如SYBR Green、TaqMan探针等)在有效期内,并按照说明书要求储存。同时,对PCR仪进行校准,确保温度控制准确。
二、qPCR反应体系配置
1. 反应体积
通常反应体系为20 μL,具体成分如下:
- cDNA模板:2–5 μL
- 正向/反向引物:各0.5 μL(10 μM)
- qPCR Master Mix:10 μL
- 无核酸酶水:补足至20 μL
2. 混匀与离心
反应液配制完成后,轻轻混匀并短暂离心,以确保所有成分充分混合。
三、运行qPCR程序
1. 预变性阶段
多数qPCR仪默认设置为95°C预变性10分钟,以激活Taq酶并使模板完全变性。
2. 循环扩增阶段
包括以下步骤:
- 95°C变性:15秒
- 60°C退火延伸:40秒
- 重复40个循环
3. 熔解曲线分析(可选)
在扩增结束后,进行熔解曲线分析以验证扩增产物的特异性。通过逐步升温并监测荧光信号变化,判断是否存在非特异性扩增或引物二聚体。
四、数据分析
1. Ct值获取
Ct值(Cycle Threshold)是指荧光信号达到设定阈值时的扩增循环数。Ct值越小,表示初始模板量越高。
2. 相对定量计算
常用方法包括2^(-ΔΔCt)法,适用于内参基因稳定的实验。需注意选择合适的内参基因(如GAPDH、β-actin等),并确保其在不同处理组中的表达稳定。
3. 数据可视化
使用软件如Excel、GraphPad Prism或qBase等进行图表绘制,直观展示基因表达差异。
五、常见问题与解决方法
- 扩增效率低:检查引物设计是否合理,优化退火温度。
- 非特异性扩增:增加退火时间或使用TaqMan探针替代SYBR Green。
- 基线噪音高:调整荧光阈值,避免过早检测信号。
六、注意事项
- 每次实验应设置阴性对照(无模板对照)和阳性对照,以排除污染和假阳性。
- 避免多次冻融,保存样品时应分装存放。
- 实验过程中保持操作环境清洁,防止RNA酶污染。
总结:
实时定量PCR作为现代分子生物学的重要工具,其操作流程虽看似简单,但每个环节都需严谨对待。从引物设计到数据分析,每一步都影响最终结果的准确性。随着技术的不断发展,qPCR的应用范围也在不断拓展,为生命科学研究提供了强有力的支持。希望本文能为初学者提供清晰的操作指导,并帮助提高实验的成功率与数据可靠性。