定量RTPCR原理
- 格式:ppt
- 大小:2.02 MB
- 文档页数:47
一、实时荧光定量PCR原理(一)定义:在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号累积实时监测整个PCR 进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。
(二)实时原理1、常规PCR技术:对PCR扩增反应的终点产物进行定量和定性分析无法对起始模板准确定量,无法对扩增反应实时检测。
2、实时定量PCR技术:利用荧光信号的变化实时检测PCR扩增反应中每一个循环扩增产物量的变化,通过Ct 值和标准曲线的分析对起始模板进行定量分析3、如何对起始模板定量?通过Ct值和标准曲线对起始模板进行定量分析.4、几个概念:(1)扩增曲线:(2)荧光阈值:(3)Ct值:CT值的重现性:5、定量原理:理想的PCR反应:X=X0*2n非理想的PCR反应:X=X0 (1+Ex)n n:扩增反应的循环次数X:第n次循环后的产物量X0:初始模板量Ex:扩增效率5、标准曲线6、绝对定量1)确定未知样品的C(t)值2)通过标准曲线由未知样品的C(t)值推算出其初始量7、DNA的荧光标记:二、实时荧光定量PCR的几种方法介绍方法一:SYBR Green法(一)工作原理1、SYBR Green 能结合到双链DNA的小沟部位2、SYBR Green 只有和双链DNA结合后才发荧光3、变性时,DNA双链分开,无荧光4、复性和延伸时,形成双链DNA,SYBR Green 发荧光,在此阶段采集荧光信号。
PCR反应体系的建立及优化:1、SYBR Green 使用浓度:太高抑制Taq酶活性,太低,荧光信号太弱,不易检测2、Primer:引物的特异性高,否则扩增有杂带,定量不准3、MgCl2的浓度:可以降低到1.5mM,以减少非特异性产物4、反应Buffer 体系的优化5、反应温度和时间参数:由酶和引物决定6、其他与常规PCR相同(二)应用范围1、起始模板的测定;2、基因型的分析;3、融解曲线分析:可以优化PCR反应的条件,对常规PCR有指导意义,如对primer 的评价;可以区分单一引物、引物二聚体、变异产物、多种产物。
RT –PCR的原理及实验步骤一、RT –PCR的原理RT -PCR即逆转录-聚合酶链反应。
原理是:提取组织或细胞中的总RNA,以其中的mRNA作为模板,采用Oligo(dT)或随机引物利用逆转录酶反转录成cDNA。
再以cDNA为模板进行PCR扩增,而获得目的基因或检测基因表达。
逆转录酶(reverse transcriptase)是存在于RNA病毒体内的依赖RNA的DNA聚合酶,至少具有以下三种活性:(1)依赖RNA的DNA聚合酶活性:以RNA为模板合成cDNA第一条链;(2)Rnase水解活性:水解RNA:DNA杂合体中的RNA;(3)依赖DNA的DNA聚合酶活性:以第一条DNA链为模板合成互补的双链cDNA.RT-PCR使RNA检测的灵敏性提高了几个数量级,使一些极为微量RNA样品分析成为可能。
该技术主要用于:分析基因的转录产物、获取目的基因、合成cDNA探针、构建RNA高效转录系统。
二、RT-PCR的准备:1.引物的设计及其原则:(1)引物的特异性决定PCR反应特异性。
因此引物设计是否合理对于整个实验有着至关重要的影响。
在引物设计时要充分考虑到可能存在的同源序列,同种蛋白的不同亚型,不同的mRNA剪切方式以及可能存在的hnRNA对引物的特异性的影响。
尽量选择覆盖相连两个内含子的引物,或者在目的蛋白表达过程中特异存在而在其他亚型中不存在的内含子。
(2)引物设计原则的把握:引物设计原则包括:a.引物长度:一般为15~30 bp ,引物太短会影响PCR的特异性,引物太长PCR的最适延伸温度会超过Taq酶的最适温度,也影响反应的特异性。
b.碱基分布:四种碱基最好应随机分布,避免嘌呤或嘧啶的聚集存在,特别是连续出现3个以上的单一碱基。
GC含量(Tm值):40%~60%,PCR扩增的复性温度一般是较低Tm值减去5~10度。
c.3‘端要求:3’端必须与模板严格互补,不能进行任何修饰,也不能有形成任何二级结构的可能。
rt pcr原理RT-PCR原理RT-PCR是一种广泛应用于分子生物学和医学诊断领域的实验技术,其全称为反转录聚合酶链式反应(Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction)。
本文将详细介绍RT-PCR的原理。
一、反转录(Reverse Transcription)1. 反转录的概念反转录是指将RNA模板上的信息逆向转录成为DNA序列。
在RT-PCR中,反转录是制备cDNA(complementary DNA)模板的关键步骤。
cDNA是由RNA模板逆向合成的双链DNA,它可以作为PCR 扩增的模板。
2. 反转录过程反转录过程由三个主要部分组成:RNA逆向转录、RNA降解、cDNA 合成。
首先,需要使用反转录酶将RNA模板逆向转录为单链cDNA;然后通过碱基切除和填充,将单链cDNA变为双链cDNA;最后使用RNase H或其他酶降解RNA模板,得到纯净的cDNA。
二、聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction)1. PCR的概念聚合酶链式反应是一种体外扩增核酸序列的技术。
它可以在短时间内从微量样品中扩增出大量特定的DNA序列。
2. PCR过程PCR过程由三个主要步骤组成:变性、退火、延伸。
首先,将DNA 双链分离为两条单链,即变性;然后引入引物(primers),使其与目标序列的两端互相补合,形成一个模板-引物复合体;最后,使用DNA聚合酶在引物的作用下延伸新链。
三、RT-PCR原理1. RT-PCR的概念RT-PCR是一种结合反转录和聚合酶链式反应技术的方法,用于从RNA模板中扩增特定的DNA序列。
它可以将RNA转录为cDNA,并通过PCR扩增cDNA。
2. RT-PCR过程RT-PCR过程由四个主要步骤组成:反转录、初步扩增、二次扩增、检测。
首先进行反转录反应,将RNA逆向转录为cDNA;然后进行初步扩增,使用特定引物扩增目标序列;接着进行二次扩增,使用内部引物对初步扩增产物进行进一步扩增;最后进行检测,确定是否存在目标序列。
RTpcr技术的原理RTpcr技术(逆转录聚合酶链反应技术),是一种基于聚合酶链反应(PCR)原理和逆转录酶(reverse transcriptase)的技术。
逆转录是一种生物学过程,它将RNA转录成相应的DNA。
这项技术在分子生物学和生物医学研究中广泛应用,特别用于病原体检测、基因表达研究和疾病诊断。
1. RTpcr技术的基本原理RTpcr技术的基本原理是先利用逆转录酶将目标RNA转录成cDNA(亦称为反转录,即逆转录),然后以cDNA作为模板进行PCR扩增。
整个过程分为两个关键步骤:逆转录和PCR反应。
2. 逆转录过程逆转录过程是RTpcr技术的第一步,其目的是将RNA转录成cDNA。
逆转录酶是这一步的关键酶类,它能够将RNA作为模板,并合成相应的cDNA。
常用的逆转录酶有AMV逆转录酶、M-MuLV逆转录酶和Tth逆转录酶等。
逆转录过程包括以下步骤:1.首先,逆转录酶结合到引物上,在低温下发生结合反应,形成逆转录酶-引物复合物。
2.然后,复合物结合到RNA模板上,在合适的反应条件下,逆转录酶开始合成新的cDNA链。
3.在合成过程中,逆转录酶通过酶的核酸酶活性,将RNA模板逐渐降解,最终产生单链cDNA。
4.最后,通过加热反应停止并灭活逆转录酶。
3. PCR反应过程PCR反应是RTpcr技术的第二步,其目的是扩增cDNA。
PCR反应是通过三步循环反应不断倍增DNA,使其产生指数级的增加。
PCR反应包括以下步骤:1.Denaturation(变性):将PCR反应体系加热至95℃,使DNA双链解开为两根单链。
2.Annealing(退火):将反应体系降温至适合引物结合的温度,引物与目标序列互补结合。
3.Extension(延伸):将反应体系温度升高至逆转录酶的最适温度,逆转录酶开始在引物的引导下合成新的DNA链。
以上三个步骤循环进行,每个循环使DNA序列倍增一倍。
通过适当的循环次数,可以将最初微小的DNA片段扩增至足够数量。
概念RT-PCR 为反转录RCR(reverse transcription PCR)和实时PCR(real time PCR)共同的缩写。
逆转录PCR,或者称反转录PCR(reverse transcription-PCR, RT-PCR),是聚合酶链式反应(PCR)的一种广泛应用的变形。
在RT-PCR中,一条RNA链被逆转录成为互补DNA,再以此为模板通过PCR进行DNA扩增。
由一条RNA单链转录为互补DNA(cDNA)称作“逆转录”,由依赖RNA的DNA聚合酶(逆转录酶)来完成。
随后,DNA的另一条链通过脱氧核苷酸引物和依赖RNA 的DNA聚合酶完成,随每个循环倍增,即通常的PCR。
原先的RNA模板被RNA酶H降解,留下互补DNA。
RT-PCR的指数扩增是一种很灵敏的技术,可以检测很低拷贝数的RNA。
RT-P CR广泛应用于遗传病的诊断,并且可以用于定量监测某种RNA的含量。
(检测基因表达的方法,参见Northern Blot法。
)RT-PCR有时候也会指代实时PCR(real-time PCR)。
为了与逆转录PCR相区别,通常被写作“定量PCR”(quantitative PCR)或者RTQ-PCR(real-time quantitative P CR)。
实时PCR(real-time PCR),属于定量PCR(Q-PCR)的一种,以一定时间内D NA的增幅量为基础进行DNA的定量分析。
real time PCR 的定量使用萤光色素,目前有二种方法。
一种是在ds DNA中插入特异的萤光色素;另一种使用一种能与增幅DNA序列中特定寡核酸序列相结合的一种萤光探针(probe)。
real time PCR 与reverse transcription PCR 相结合,能用微量的RNA来找出特定时间、细胞、组织内的特别表达的遗传基因。
这两种RT PCR的组合又被称之为“定量RT-PCR(quantitative RT-PCR)”[编辑本段]PCR技术相关试剂A液:变性液B液:醋酸钠溶液C液:酚/氯仿/异戊醇混合液(50:49:1)D液:异丙醇E液:75%乙醇F液:DEPC处理的灭菌去离子水G液:RNA酶抑制剂H液:反转录反应液I液:反转录酶J液:PCR反应液K液:Taq DNA聚合酶(0.5u/µl)L液:矿物油M液:50倍TAE电泳缓冲液N液:溴化乙锭溶液0液:上样缓冲液[编辑本段]PCR各步骤的目的(一)预变性:破坏DNA中可能存在的较难破坏的二级结构。
Real-time PCR(实时荧光定量PCR)原理解析1. 什么是PCR?PCR(Polymerase Chain Reaction,聚合酶链反应)是一种在体外扩增DNA片段的技术。
PCR的发明者是美国生物化学家基里尔·米隆尼斯(Kary Mullis),于1983年提出了这一方法。
PCR通过不断重复三个步骤来扩增目标DNA片段:变性(Denaturation)、退火(Annealing)和延伸(Elongation)。
这些步骤在PCR仪中由多个温度循环来控制,因此PCR也被称为“温度循环扩增”。
PCR技术为科学家提供了一种快速、敏感、特异性极高的扩增目标DNA的方法。
然而,传统的PCR只能在反应结束后进行结果的检测,无法实时监测反应的过程。
为了解决这个问题,Real-time PCR技术应运而生。
2. 实时PCR概述实时PCR是在PCR扩增过程中,使用荧光信号实时监测反应的进行。
与传统PCR相比,实时PCR能够提供实时的、连续的照片剖析PCR的进展。
实时PCR有两种常用的检测方法:荧光染料法和探针法。
其中,探针法又分为TaqMan探针法和Molecular Beacon探针法。
这些探针和染料能够与PCR反应中的产物结合,并产生荧光信号,根据信号的增长情况可以推断目标DNA的含量。
实时PCR广泛应用于分子生物学、医学诊断、检测病原体等领域。
接下来,我们将重点介绍实时PCR的基本原理以及常用的探针法和荧光染料法。
3. 实时PCR基本原理实时PCR的基本原理和传统PCR类似,也是通过变性、退火和延伸三个步骤来扩增DNA片段。
然而,在实时PCR中,PCR反应是在热循环PCR仪中进行,并且扩增过程中的结果可以实时检测。
实时PCR一般需要使用一种独特的仪器,称为实时荧光PCR仪或荧光定量PCR仪。
这种仪器能够在不破坏试管密封的情况下,通过荧光信号实时检测PCR反应体系中的增长程度。
在实时PCR中,荧光信号通过专门的探测器(Detector)收集,并且荧光信号的强度会随着PCR反应进行的次数递增。
rt-qpcr是一种结合了逆转录和实时荧光定量PCR技术的方法,用于对RNA分子进行定量检测。
其原理主要包括三个方面:逆转录、PCR 扩增和实时荧光定量检测。
1. 逆转录rt-qpcr实验首先需要将RNA转录为cDNA,这是通过逆转录酶(Reverse Transcriptase)催化的反应来实现的。
逆转录酶可以将RNA模板转录成相应的cDNA,为后续的PCR扩增提供模板。
2. PCR扩增在cDNA合成完成后,接下来是PCR扩增反应。
PCR扩增需要引物(primers)来选择性地扩增目标基因的片段。
在PCR过程中,引物与模板结合,逐渐扩增出大量目标片段,这些片段即为实验所关注的RNA分子的转录产物。
3. 实时荧光定量检测在PCR扩增过程中,可以加入SYBR Green等实时荧光染料,以实现实时监测PCR反应过程中产生的DNA片段数量。
这种实时荧光检测技术可以实现对PCR反应的动态观察,并能够定量分析反应体系中的DNA含量。
rt-qpcr实验步骤主要包括样品准备、逆转录、PCR扩增和荧光定量检测,以下为详细步骤:1. 样品准备首先需要准备待检测的RNA样品,其中包括目标RNA分子的提取、纯化和定量等工作。
样品的处理质量将直接影响后续实验结果的准确性和可靠性。
2. 逆转录将RNA样品与逆转录酶、随机引物和dNTPs等混合物一起进行逆转录反应。
逆转录过程一般包括以下步骤:首先将RNA与随机引物混合,然后加入dNTPs和逆转录酶,进行逆转录反应。
3. PCR扩增在逆转录完成后,将逆转录得到的cDNA作为模板,与特定引物和PCR Master Mix(包括酶、缓冲液和dNTPs等)进行PCR扩增反应。
PCR扩增条件需要根据引物的特性和目标片段的长度进行优化,以保证扩增反应的特异性和准确性。
4. 荧光定量检测在PCR扩增过程中,引入实时荧光染料(如SYBR Green)或探针(如TaqMan探针)来进行荧光定量检测。
rtpcr的常用方法一、RT-PCR的基本原理1. 逆转录反应(Reverse Transcription, RT):RT-PCR的第一步是将RNA转录成互补的DNA,这一步叫做逆转录反应。
逆转录反应通过引入RNA逆转录酶(Reverse Transcriptase)和随机引物(Random Primers),将RNA模板转录成cDNA(反转录DNA)。
2. 聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction, PCR):逆转录完成后,所得的cDNA经过稀释和变性等预处理后,使用DNA聚合酶(DNA Polymerase)和两个特异性引物,通过多轮的循环反应来扩增目标DNA区域。
二、RT-PCR的基本步骤1.RNA提取和纯化:从样品中提取并纯化RNA,以保证所得的RNA具有较高的纯度和完整性。
2.反转录反应:将RNA转录成cDNA,这一步可通过两种方式进行:使用随机引物、dNTPs、逆转录酶等直接反转录,或通过特异性引物(即RT引物)进行引物延伸。
3. PCR扩增反应:将逆转录所得的cDNA作为模板,使用特异性引物和DNA聚合酶进行DNA扩增。
PCR的循环条件通常是:变性(denaturation)、退火(annealing)和延伸(extension)。
4.电泳分析:将PCR产物经过聚丙烯酰胺凝胶电泳,通过对比分子量标准品,判断扩增产物的大小。
三、RT-PCR的优点和局限性1.优点(1)可以从一个RNA样本中扩增目标序列,从而可以检测低丰度的mRNA。
(2)推导出目标基因的相对表达量和定量结果。
(3)能够对基因表达的动态变化进行实时监测。
(4)扩增模板的选择性强,通过控制引物的设计,能够选择性地扩增特定的目标。
2.局限性(1)需要对RNA进行提取和纯化,这一步骤可能会引入一定程度的变异,影响结果。
(2)逆转录过程中可能发生评性引物引起的“板块效应”,导致不同通量的逆转录效率不同。