RT-PCR 荧光定量理论
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实时荧光定量RT-PCR技术在肿瘤研究中的应用
实时荧光定量RT-PCR技术是一种常用的分子生物学技术,已在肿瘤研究中得到广泛应用。
它的主要优点包括快速、准确、可靠、灵敏和高通量,使其成为诊断和检测肿瘤的首选方法之一。
实时荧光定量RT-PCR技术通过检测RNA的表达水平来识别
分子生物学过程的差异,这些差异可以标示癌细胞。
该技术可以定量分析获得的数据,并通过荧光信号的实时记录来实现数据的实时分析。
在肿瘤研究中,实时荧光定量RT-PCR技术广泛应用于检测和鉴定癌症相关基因的表达水平。
它可以分析单个分子和复杂分子组合的表达,如miRNA、mRNA和蛋白质。
此外,它还可
以分析多种基因的表达水平,从而确定肿瘤的进展和转移情况。
在临床实践中,实时荧光定量RT-PCR技术的应用范围非常广泛。
它可以检测肿瘤细胞DNA上的突变,确定癌症的类型和
分级以及筛选潜在治疗药物的反应性。
此外,该技术还可以用于肿瘤早期筛查,预测治疗效果和判断患者的预后。
总之,实时荧光定量RT-PCR技术在肿瘤研究中有着重要的应用和作用。
随着该技术的不断改进和发展,相信它将会在未来的肿瘤治疗和预防方面发挥更加重要的作用。
RT-qPCR之原理篇Hi,⼩伙伴们,本周继续我们的RT之旅,在上期的内容中我们介绍了RT-qPCR的第⼀步——反转录,讲到怎样获得⾼质量的cDNA模板,那么接下来就需要⽤我们获得的模板去做定量PCR,在此之前⼤家要了解什么是定量PCR,定量PCR的原理是什么,只有知道了这些,我们才能较为顺利的去定量。
所以,本期我们将为⼤家着重介绍RT-qPCR中定量的原理,希望对⼤家有所帮助。
我们先来回顾⼀下常规PCR和荧光定量PCR的区别,常规PCR是对PCR的最终产物进⾏定性和半定量分析,最终只能通过跑胶看出结果;荧光定量PCR则是根据荧光信号的变化,实时检测每个循环扩增产物的变化,从⽽达到对初始模板量的定性和定量分析。
那么荧光定量PCR是怎样进⾏的呢?下⾯我们将按照三⽅⾯的原理来逐步解析其⼯作原理:⼀、荧光定量PCR仪的系统原理在定量PCR仪中主要包含三⼤系统,PCR热循环系统、光路系统以及荧光检测系统。
仪器在⼯作过程中,由PCR热循环系统进⾏⽬标序列的扩增,由光路系统对PCR产物的荧光物质进⾏激发,最后由检测系统对激发的荧光进⾏检测统计,最后得到每个循环中产物的扩增量,将其转化为成为扩增曲线,⽤于之后的定性或定量研究。
⼆、荧光定量PCR⼯作的化学原理⽬前最常⽤的荧光定量PCR⽅式主要有两种,⼀是染料法,另⼀个是探针法。
1、染料法以SYBR Green I 染料为例, SYBRGreen I 是⼀种DNA双链⼩沟结合染料,游离时发光极微弱,结合DNA后荧光强度明显增强。
每形成⼀条双链,就有相应数⽬的SYBRGreen I 嵌⼊,并产⽣荧光信号,荧光的强度与体系中双链的浓度成正⽐,从⽽保证了荧光信号的增加与PCR产物的增加完全同步,荧光的强度就代表了体系中双链产物的浓度。
其⼤致的⼯作流程如下图:此种⽅法当然也会有它的优缺点,优点是成本低, SYBRGreen I 试剂价格低,适合初步筛查⽬标基因;缺点是⽆特异性,针对所有双链形式DNA均有荧光基团嵌⼊,给出所有双链DNA的总荧光信号,不能进⾏多重筛查,每个PCR管中只能检测⼀个⽬标基因。
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。
三种荧光定量PCR检测方法比较定量pcr:以参照物为标准,对PCR终产物进行分析或对PCR过程进行监测,从而达到评估样本中靶基因的拷贝数,称为定量PCR。
定量PCR的可行性定量一般是在PCR扩增的指数期进行的。
常见荧光定量PCR检测方法可分为以下几类:<1> SYBR Green I 检测模式SYBR Green I 是一种能与双链DNA 结合发光的荧光染料。
其与双链DNA 结合后, 荧光大大增强。
因此, SYBR Green I 的荧光信号强度与双链DNA 的数量相关,可以根据荧光信号检测出PCR 体系存在的双链DNA 数量。
SYBR Green I 的最大吸收波长约为497nm,发射波长最大约为520nm。
PCR 扩增程序一般为94℃~55℃~72℃三步法,40 个循环。
SYBR Green I 的缺点:由于SYBR Green I 没有特异性,不能识别特定的双链,只要是双链就会结合发光,对PCR 反应中的非特异性扩增或引物二聚体也会产生荧光,通常本底较高,所以在临床上使用可能会有假阳性发生。
SYBR Green I 的优点:SYBR Green I 的优点是因为其缺点产生,由于它能所有的双链DNA相结合,所以对不同模板不需特别定制不同的特异性探针,通用性较好,并且价格相对较低。
这对科研是很有利的,因此国内外在科研中使用比较普遍。
<2> 水解探针模式<taq man探针>TaqMan 探针是一种寡核苷酸探针,荧光基团连接在探针的5’末端, 而淬灭剂则在3’末端。
当探针与靶序列配对时,荧光基团发射的荧光因与3’端的淬灭剂接近而被淬灭。
在进行延伸反应时,聚合酶的5’外切酶活性将探针切断,使得荧光基团与淬灭剂分离,发射荧光。
一分子的产物生成就伴随着一分子的荧光信号的产生。
随着扩增循环数的增加,释放出来的荧光基团不断积累。
因此Taqman 探针检测的是积累荧光。
PCR 扩增程序通常是:94℃~60 ℃40 个循环。
常规RT-PCR与荧光定量RT-PCR检测GⅠ、GⅡ型诺如病毒方法的建立及其应用钱明明;许海燕;宗晴;阴甜甜;杨文彬;宋召军;黄金林;焦新安【摘要】目的建立GⅠ、GⅡ型诺如病毒的常规RT-PCR和荧光定量RT-PCR检测方法,并对两种方法进行应用.方法优化筛选出最佳PCR反应体系与反应条件,并从灵敏性、特异性、临床样品检测等方面对建立的方法进行比较与评价.结果该两种方法特异性强,与札幌病毒、轮状病毒、星状病毒、腺病毒同时检测无交叉反应,同一体系内GⅠ、GⅡ型诺如病毒相互之间没有干扰;常规RT-PCR最低检测限为103 copies/μL,荧光定量RT-PCR最低检测限为102 copies/μL;对180份临床粪便样品进行检测,常规RT-PCR则检测率为5.56%(10/180),符合率达97.22%,荧光定量RT-PCR检测率为8.33%(15/180),符合率达100%;对15份阳性样品测序分析,证实均为诺如病毒.结论建立的常规RT-PCR与荧光定量RT-PCR均可用于诺如病毒的快速检测,荧光定量RT-PCR更为灵敏.【期刊名称】《中国人兽共患病学报》【年(卷),期】2015(031)007【总页数】6页(P602-606,611)【关键词】常规RT-PCR;荧光定量RT-PCR;GⅠ、GⅡ型诺如病毒【作者】钱明明;许海燕;宗晴;阴甜甜;杨文彬;宋召军;黄金林;焦新安【作者单位】扬州大学人畜共患病重点实验室,扬州 225009;南通市疾病预防控制中心,南通 226000;扬州大学人畜共患病重点实验室,扬州 225009;扬州大学人畜共患病重点实验室,扬州 225009;扬州大学人畜共患病重点实验室,扬州 225009;扬州大学人畜共患病重点实验室,扬州 225009;扬州大学人畜共患病重点实验室,扬州225009;扬州大学人畜共患病重点实验室,扬州 225009【正文语种】中文【中图分类】R450诺如病毒(Norovirus,NVs)属于杯状病毒科诺如病毒属,是引起非细菌性急性胃肠炎的主要病原体,世界50%以上的胃肠炎暴发均由它引起[1]。