荧光定量PCR办法探针法VS染料法
- 格式:docx
- 大小:1.70 MB
- 文档页数:3
荧光定量PCR办法探针法VS染料法精⼼整理荧光定量PCR⽅法:探针法VS染料法?荧光定量PCR⼜称qPCR,是⼀项⾮常常见的分⼦⽣物学实验技术。
荧光定量PCR 荧光为基础对核酸进⾏定量分析,其应⽤⾮常⼴泛,可以⽤于检测基因的表达量(RNA 的丰度),验证表达谱芯⽚或转录组测序的数据,确定病原体的载量,对⽚段的拷贝数(CNV)进⾏分析,对基因进⾏分型等等。
⼤部分研究者主要的应⽤是对基因的表达量进⾏测定,其原理为通过监控反应体系中荧光强度的变化,记录检测荧光达到阈值时的循环数(Ct值)。
从理论上说,起始模板量和Ct值密切相关,因此我们通过判读Ct值从⽽对样本进⾏定量。
在进⾏荧光定量PCR时,从技术和产品来说,我们往往会有许多选择,尤其是⽅法的选择,对最终结果的准确性⾄关重要。
荧光定量PCR从⽅法上来说可以分为染料法和探针法两种。
探针法?染料法⼀、染料法在国内,染料法⼀般采⽤DNA染料SYBRGreenⅠ,染料法使⽤简单,成本也相对较低,因此会有很多国内研究者会选择使⽤染料法进⾏后续实验。
在染料法荧光定量PCR实验中,染料能够与双链结合,从⽽发光,⽽在游离状态下,SYBRGreenI发出微弱的荧光。
所以,⼀个反应发出的全部荧光信号与出线的双链DNA量呈⽐列,且会随扩增产物的增加⽽增加。
但是染料法检测的是体系中的所有双链DNA,因此⼀些⾮特异性扩增或者引物⼆聚体的出现,会极⼤的影响真实结果的准确性。
为此,⼀些⼚商提供ROX作为内部荧光参考标准,⽤来校正背景,但是即便如此,染料法是否只有⼀种。
⼆、TaqMan探针法光探针。
FAM 或Hex扩增时(在延伸阶段),Taq酶的5'-3'链,就有⼀个荧光分⼦形成,实现了荧光信号的累积与PCR产物形成完全同步,这也就是探针法定量的原理。
探针法与染料法的最⼤区别在于,理论上探针法中的荧光信号只来源于⽬标序列,也就是不受⾮特异性扩增及引物⼆聚体的影响。
除此之外,⼈们还可以利⽤不同探针,在⼀个体系中使⽤不同的荧光标记同时检测多种指标,达到节省实验成本的⽬的。
千里之行,始于足下。
Real-time PCR for mRNA quantitation一、原理实时荧光定量PCR技术是通过检测PCR产物中荧光讯号强度来达到定量PCR产物的目的,目前该技术已在动植物基因工程,微生物和医学领域中得到广泛应用。
实时定量PCR 包括探针法和染料法两种,探针法是利用与靶序列特异杂交的探针来指示扩增产物的增强,特异性高,如Taq Man TM技术;染料法则是利用染料来指示扩增的增强,特异性相对较低,但简便易行。
染料法的原理是在PCR 反应体系中,参加过量荧光染料,荧光染料特异性地掺入DNA双链后,发射荧光信号,而不掺入链中的染料分子不会发射任何荧光信号,从而保证荧光信号的增强与PCR产物的增强彻低同步。
荧光染料发射出的荧光讯号强度与DNA 产量成正比,检测PCR 过程中的荧光讯号便可得知靶序列初始浓度,从而达到定量目的。
目前染料法实时荧光定量PCR主要使用的是美国Molecular Probes 公司的SYBR Green 1 和SYBR Gold 染料。
二、实验步骤一)、单链cDNA 摸板的合成(参照相关资料)二)、Real-time PCR操作主意(TIANGEN 公司RealMasterMix(SYBR Green) PCR Kit)1、20×SYBR Green solution 在室温下平衡并彻底混匀。
2、将125μL 20×SYBR Green solution 参加至1.0 ml 2.5×ReaMasterMix 中并轻轻混匀。
3、照表1决定多个PCR反应混合物并分装到各个PCR管中。
4、将PCR管放入热循环仪并启动循环程序(表2)。
三、计算在定量PCR中,需要经过数个循环后荧光信号才干够被检测到。
荧光域值的缺省设置是3-15 个循环的荧光信号的标准偏差的10 倍。
在实际操作中普通以前15个循环的荧光信号作为荧光本底信号。
荧光定量PCR中一个关键的数据是“Ct(threshold cycle)值”,其中“t”是Threshold ,即PCR管内荧光超过本底(达到可检测水平)时的临界数值;第 1 页/共 3 页朽木易折,金石可镂。
荧光定量PCR中探针法与染料法的区别:一、荧光定量PCR中探针法与染料法的描述:1.荧光定量PCR探针法:探针法即除了引物外另外设置一个探针,在探针的两端分别带上发光集团和淬灭集团,这个时候,两个平衡不发光,但是当DNA通过引物合成的时候,探针被折断,释放出发光集团和淬灭集团,两个距离较远,发光集团产生荧光,被机器收集到信号,从而检测基因的量2、荧光定量PCR SYBR Green染料法:染料能够与双链结合,当PCR扩增的时候,染料结合到D NA上,从而发光,单个的染料不发光,这样就能收集到信号,我们可以看出,染料法特异性不强,只要是双链的DNA都回结合发光。
二、荧光定量PCR中探针法与染料法的优缺点1、探针法通过探针可以增加反应收集信号的特异性,只有探针结合的片段上发生扩增才能收集到信号,能够用多重体系反应的方法,能够预测和提前进行反应条件的优化,缺点是要合成探针,成本高2、染料法经济实惠,可以做溶解曲线,分析全部PCR产物的T M值,缺点就是特异性没有探针法好【分享】定量pcr仪选则宝典:各自精彩的选择如何选择合适的定量PCR仪定量P CR仪主要由两部分组成,一个是PCR系统,一个是荧光检测系统。
选择定量PC R仪的关键——由于定量PC R必需借助样本和标准品之间的对比来实现定量的,对于定量PCR系统来说,重要的参数除了传统PCR的温控精确性、升降温速度等等,更重要的还在于样品孔之间的均一性,以避免微小的差别被指数级放大。
至于荧光检测系统,多色多通道检测是当今的主流趋势——仪器的激发通道越多,仪器适用的荧光素种类越多,仪器适用范围就越宽;多通道指可同时检测一个样品中的多种荧光,仪器就可以同时检测单管内多模版或者内标+样品,通道越多,仪器适用范围越宽、性能就更强大。
荧光定量PCR中探针法与染料法的区别:一、荧光定量PCR中探针法与染料法的描述:1.荧光定量PCR探针法:探针法即除了引物外另外设置一个探针,在探针的两端分别带上发光集团和淬灭集团,这个时候,两个平衡不发光,但是当DNA 通过引物合成的时候,探针被折断,释放出发光集团和淬灭集团,两个距离较远,发光集团产生荧光,被机器收集到信号,从而检测基因的量2、荧光定量PCR SYBR Green 染料法:染料能够与双链结合,当PCR扩增的时候,染料结合到DNA上,从而发光,单个的染料不发光,这样就能收集到信号,我们可以看出,染料法特异性不强,只要是双链的DNA都回结合发光。
二、荧光定量PCR中探针法与染料法的优缺点1、探针法通过探针可以增加反应收集信号的特异性,只有探针结合的片段上发生扩增才能收集到信号,能够用多重体系反应的方法,能够预测和提前进行反应条件的优化,缺点是要合成探针,成本高2、染料法经济实惠,可以做溶解曲线,分析全部PCR产物的TM值,缺点就是特异性没有探针法好【分享】定量pcr仪选则宝典:各自精彩的选择如何选择合适的定量PCR仪定量PCR仪主要由两部分组成,一个是PCR系统,一个是荧光检测系统。
选择定量PCR仪的关键——由于定量PCR必需借助样本和标准品之间的对比来实现定量的,对于定量PCR系统来说,重要的参数除了传统PCR的温控精确性、升降温速度等等,更重要的还在于样品孔之间的均一性,以避免微小的差别被指数级放大。
至于荧光检测系统,多色多通道检测是当今的主流趋势——仪器的激发通道越多,仪器适用的荧光素种类越多,仪器适用范围就越宽;多通道指可同时检测一个样品中的多种荧光,仪器就可以同时检测单管内多模版或者内标+样品,通道越多,仪器适用范围越宽、性能就更强大。
荧光检测系统主要包括激发光源和检测器。
激发光源有卤钨灯光源、氩离子激光器、发光二极管LED光源,前者可配多色滤光镜实现不同激发波长,而单色发光二极管LED价格低、能耗少、寿命长,不过因为是单色,需要不同的LED才能更好地实现不同激发波长。
1、试述荧光定量pcr技术的原理、方法、注意事项及其在临床与科研中的应用
荧光定量PCR是一种在PCR反应过程中,通过荧光信号的检测来对PCR产物进行实时定量分析的技术。
1. 原理:
荧光定量PCR利用荧光染料或者荧光探针,标记扩增过程中的每一个循环的产物,这些荧光标记的产物在激发光的作用下会发出荧光。
随着反应的进行,PCR产物不断累积,荧光信号也随之增强。
通过对荧光信号的实时监测,可以推断出样本中起始模板的数量。
2. 方法:
主要方法包括探针法、SYBR Green I染料法和分子信标法等。
探针法使用与目标序列特异性结合的荧光探针来标记PCR产物。
SYBR Green I染料法则是利用染料与双链DNA的结合特性,将染料添加到反应体系中,随着PCR产物的增加,染料的荧光信号也增强。
3. 注意事项:
荧光定量PCR对样品纯度要求较高,应避免杂质的干扰。
反应体系中的成分和浓度需要精确控制,以确保实验结果的准确性。
荧光定量PCR的结果解读需要参考标准曲线,以确定未知样本中的目标序列数量。
4. 在临床与科研中的应用:
在临床应用中,荧光定量PCR被广泛用于病原体检测、基因突变分析、遗传病诊断以及癌症研究等。
例如,用于检测病毒如HIV、HBV等的载量,或者检测癌症相关基因的表达水平。
在科研领域,荧光定量PCR可用于基因表达分析、基因组学和表观遗传学研究中。
例如,比较不同组织或细胞类型的基因表达差异,或者研究表观遗传修饰对基因表达的影响。
总的来说,荧光定量PCR技术是一种高灵敏度、高特异性的核酸定量分析方法,对于临床诊断和科学研究具有重要意义。
实时荧光定量PCR原理与分析方法实时荧光定量PCR(qPCR)是一种基于PCR技术的DNA定量方法,可以在实时反应过程中实时监测PCR产物的累积情况。
与传统的终点PCR相比,qPCR具有更高的灵敏度和准确性,可以定量检测非常低浓度的目标DNA。
实时荧光定量PCR的原理是利用荧光染料与PCR产物结合发出荧光信号,通过监测荧光信号的强度来测定PCR产物的数量。
qPCR有两种常用的检测方法:SYBR Green I染料法和探针法(如TaqMan探针法)。
SYBR Green I染料法是一种简单而常用的qPCR检测方法。
SYBR Green I是一种DNA结合荧光染料,在PCR反应过程中会与PCR产物的DNA结合,从而产生荧光信号。
这种方法的优点是简便、经济,但缺点是非特异性,可能产生假阳性结果。
探针法是一种更为特异和准确的定量PCR方法。
在这种方法中,需要设计一对特异性引物和一个包含荧光探针的引物。
在PCR反应过程中,引物与目标DNA特异性结合,探针结合在引物的靶区上,当PCR反应进行到延伸阶段时,Taq聚合酶会切割探针上的荧光标记,导致断裂,这样就分离出信号的发射荧光信号。
探针法具有高特异性和准确性,能够避免假阳性结果。
无论是SYBR Green I染料法还是探针法,实时荧光定量PCR的分析方法都是通过构建标准曲线并计算目标DNA的模板数量来定量分析样品中的目标物质。
首先,需要用已知浓度的目标DNA制备标准品,根据不同浓度标准品的CT值(荧光信号阈值)绘制标准曲线。
然后,将样品DNA与引物一起进行PCR扩增反应,监测荧光信号强度并记录CT值。
利用标准曲线可以计算出样品中目标物质的浓度。
实时荧光定量PCR:实时荧光定量PCR (Quantitative Real-time PCR)是一种在DNA扩增反应中,以荧光化学物质测每次聚合酶链式反应(PCR)循环后产物总量的方法。
通过内参或者外参法对待测样品中的特定DNA序列进行定量分析的方法。
·Real-timePCR是在PCR扩增过程中,通过荧光信号,对PCR 进程进行实时检测。
由于在PCR扩增的指数时期,模板的Ct值和该模板的起始拷贝数存在线性关系,所以成为定量的依据。
原理:所谓实时荧光定量PCR技术,是指在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号积累实时监测整个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。
检测方法1.SYBRGreenⅠ法:在PCR反应体系中,加入过量SYBR荧光染料,SYBR荧光染料特异性地掺入DNA双链后,发射荧光信号,而不掺入链中的SYBR 染料分子不会发射任何荧光信号,从而保证荧光信号的增加与PCR 产物的增加完全同步。
SYBR定量PCR扩增荧光曲线图PCR产物熔解曲线图(单一峰图表明PCR扩增产物的单一性)2.TaqMan探针法:探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收;PCR 扩增时,Taq酶的5’-3’外切酶活性将探针酶切降解,使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离,从而荧光监测系统可接收到荧光信号,即每扩增一条DNA链,就有一个荧光分子形成,实现了荧光信号的累积与PCR产物的形成完全同步。
服务流程1.客户认真写好订单,提供待检基因相关信息;2.签订技术服务合同,支付预付款(30-50%);3.设计合成定量PCR引物(或客户提供文献引物委托本公司合成);4.DNA/RNA的抽提、定量、RNA反转录;5.PCR预实验,主要检测引物的特异性和扩增效率;6.正式定量实验:对所有样品上机检测;7.实验结果和数据分析,形成报告。
收费标准优惠包干价:120元/样/基因(SYBRgreenI法,相对定量)(含RNA提取,反转录,引物合成费用,上机测试费用(3个重复);一个内参免费(内参3个重复)技术原理将标记有荧光素的Taqman探针与模板DNA混合后,完成高温变性,低温复性,适温延伸的热循环,并遵守聚合酶链反应规律,与模板DNA互补配对的Taqman探针被切断,荧光素游离于反应体系中,在特定光激发下发出荧光,随着循环次数的增加,被扩增的目的基因片段呈指数规律增长,通过实时检测与之对应的随扩增而变化荧光信号强度,求得Ct值,同时利用数个已知模板浓度的标准品作对照,即可得出待测标本目的基因的拷贝数。
荧光标记的染料法和探针法荧光标记的染料法和探针法,听起来是不是有点晦涩难懂?但其实说白了,这就是两种非常有趣、非常有用的实验方法,专门用来“追踪”和“观察”细胞或者分子里面的神奇世界。
要是用大家能听懂的语言解释,就是这些方法让我们能看到一些平时眼睛看不见的小东西——细胞里发生了什么,某个特定的分子在不在,甚至它们是不是还在忙着做着一些复杂的反应。
就好像你能用一个特殊的眼镜,看清楚别人眼中看不到的东西一样。
首先说到“荧光标记的染料法”,它其实就是利用一些能发光的染料来做标记,这些染料特别神奇,吸收光之后,自己会发出不同颜色的光。
你可以想象这些染料就像是一只会发光的小螃蟹,它们一碰到特定的东西,就会发出五光十色的亮光,瞬间把目标引入了你的视野。
这些染料就像是“指路明灯”,你可以用它们标记细胞的特定区域,或者是细胞里特定的分子,然后利用显微镜什么的观察到它们的样子。
比如说,我们研究一种新的药物效果,怎么知道药物是不是成功作用到细胞了?就可以把药物和一些荧光染料结合在一起,看看药物是不是在细胞里亮了起来。
这样一来,研究人员就能通过“光芒”看到药物的“到达现场”,不再是靠猜和推测了。
荧光染料法有个最大好处,那就是它能让你看得非常清楚,而且时间上也挺灵活,你可以随时观察标记的分子,看看它们是如何随着时间的推移发生变化。
你还能标记不同的东西,用不同颜色的荧光染料,看看它们是怎么“同场竞技”的。
这就像是你在看一场盛大的舞会,荧光染料们就像是舞池里的小明星,每一个都穿着不同颜色的闪亮衣服,光芒四射,想不注意都难。
不过呢,染料法虽然好,但是也有一些“小毛病”。
染料并不是永远稳定的,它们可能会因为实验条件变化,发出的光不稳定,甚至可能“耗尽电力”——就是说发光时间变短或者干脆不发光了。
那时候你可能就需要换一个新染料,或者调整实验条件,调皮的小染料可不好对付呢。
接着说说“探针法”,这个听起来是不是也有点像是间谍电影里的那种秘密武器?其实说白了,探针法就是用一些非常特殊的分子,去“探测”细胞或者分子里的某些东西。
荧光定量PCR中探针法与染料法的区别:一、荧光定量PCR中探针法与染料法的描述:1.荧光定量PCR探针法:探针法即除了引物外另外设置一个探针,在探针的两端分别带上发光集团和淬灭集团,这个时候,两个平衡不发光,但是当DNA 通过引物合成的时候,探针被折断,释放出发光集团和淬灭集团,两个距离较远,发光集团产生荧光,被机器收集到信号,从而检测基因的量2、荧光定量PCR SYBR Green 染料法:染料能够与双链结合,当PCR扩增的时候,染料结合到DNA上,从而发光,单个的染料不发光,这样就能收集到信号,我们可以看出,染料法特异性不强,只要是双链的DNA都回结合发光。
二、荧光定量PCR中探针法与染料法的优缺点1、探针法通过探针可以增加反应收集信号的特异性,只有探针结合的片段上发生扩增才能收集到信号,能够用多重体系反应的方法,能够预测和提前进行反应条件的优化,缺点是要合成探针,成本高2、染料法经济实惠,可以做溶解曲线,分析全部PCR产物的TM值,缺点就是特异性没有探针法好【分享】定量pcr仪选则宝典:各自精彩的选择如何选择合适的定量PCR仪定量PCR仪主要由两部分组成,一个是PCR系统,一个是荧光检测系统。
选择定量PCR仪的关键——由于定量PCR必需借助样本和标准品之间的对比来实现定量的,对于定量PCR系统来说,重要的参数除了传统PCR的温控精确性、升降温速度等等,更重要的还在于样品孔之间的均一性,以避免微小的差别被指数级放大。
至于荧光检测系统,多色多通道检测是当今的主流趋势——仪器的激发通道越多,仪器适用的荧光素种类越多,仪器适用范围就越宽;多通道指可同时检测一个样品中的多种荧光,仪器就可以同时检测单管内多模版或者内标+样品,通道越多,仪器适用范围越宽、性能就更强大。
荧光检测系统主要包括激发光源和检测器。
激发光源有卤钨灯光源、氩离子激光器、发光二极管LED光源,前者可配多色滤光镜实现不同激发波长,而单色发光二极管LED价格低、能耗少、寿命长,不过因为是单色,需要不同的LED才能更好地实现不同激发波长。
染料法和探针法荧光定量PCR(RT-qPCR)的优缺点比较一、荧光染料法(SYBR Green)其原理是:在PCR反应体系中加入过量荧光染料,DNA扩增的过程中,荧光染料特异性地掺入DNA双链,发射荧光信号,随着反应的进行,荧光强度逐渐增强,并且可以实时测量。
如果你要扩增你的目标样品40个循环,在最后一个循环结束时检测到的荧光会比在第10个循环测得的荧光强很多。
优点:1、成本较低,适合大规模的实验。
2、在实验设计阶段非常省时,因为它只需要合适的引物设计。
缺点:1、特异性不是很高。
染料可以插入任何双链DNA,包括引物二聚物和非特异性产物。
2、如果引物二聚体存在或者产物受到污染,得到的结果会不可靠。
3、更容易与低丰度的目标产生非特异性荧光。
需要更多的时间进行结果分析。
二、寡核苷酸探针(Taqman)这种方法涉及使用荧光标记的寡核苷酸(短DNA分子),探针通常在5 端和3 端都被标记。
在探针的5’端有报告基团,3’端设计淬灭基团,当报告基团接近淬灭基团时,不会检测到荧光信号。
RT-qPCR反应时,寡核苷酸两个基团分离,即可检测到荧光信号,并与PCR产物同步。
使用这种方法的荧光检测依赖于两个过程:1)引物与目标序列的结合(2)探针与引物下游互补序列的结合。
优点:1、更有可能只放大所需的产物,由于引物和探针的结合具有特异性。
2、不需要解离曲线,只有探针与正确的目的序列结合时才能检测到荧光。
3、由于具有特异性,数据更可靠。
4、数据分析时节省时间。
缺点:1、需要大规模实验时耗费成本高。
2、需要更长的时间来设计实验,因为需要好的引物和探针。
总的来说,这两种荧光检测方法都很有效,但对于你的具体实验,可以选择适合的方法。
荧光定量P C R办法探针
法V S染料法
Ting Bao was revised on January 6, 20021
荧光定量PCR方法:探针法VS染料法?
荧光定量PCR又称qPCR,是一项非常常见的分子生物学实验技术。
荧光定量PCR荧光为基础对核酸进行定量分析,其应用非常广泛,可以用于检测基因的表达量(RNA的丰度),验证表达谱芯片或转录组测序的数据,确定病原体的载量,对片段的拷贝数(CNV)进行分析,对基因进行分型等等。
大部分研究者主要的应用是对基因的表达量进行测定,其原理为通过监控反应体系中荧光强度的变化,记录检测荧光达到阈值时的循环数(Ct值)。
从理论上说,起始模板量和Ct值密切相关,因此我们通过判读Ct值从而对样本进行定量。
在进行荧光定量PCR时,从技术和产品来说,我们往往会有许多选择,尤其是方法的选择,对最终结果的准确性至关重要。
荧光定量PCR从方法上来说可以分为染料法和探针法两种。
探针法染料法
一、染料法
在国内,染料法一般采用DNA染料SYBRGreenⅠ,染料法使用简单,成本也相对较低,因此会有很多国内研究者会选择使用染料法进行后续实验。
在染料法荧光定量PCR实验中,染料能够与双链结合,从而发光,而在游离状态下,SYBRGreenI发出微弱的荧光。
所以,一个反应发出的全部荧光信号与出线的双链DNA量呈比列,且会随扩增产物的增加而增加。
但是染料法检测的是体系中的所有双链DNA,因此一些非特异性扩增或者引物二聚体的出现,会极大的影响真实结果的准确性。
为此,一些厂商提供ROX作为内部荧光参考标准,用来校正背景,但是即便如此,染料法特异性的问题依旧无法与探针法相比。
另外染料法无法在同一个反应中检测多个目的片段,对于复杂序列,如果难以扩增的话,也会受到脱靶效应(如引物二聚体)的影响。
在这种情况下,就需要在实验前期进行熔解曲线分析,判断扩增所得产物是否只有一种。
二、TaqMan探针法
TaqMan探针法PCR扩增时,在加入一对扩增引物的同时再加入一个特异性的荧光探针。
Taqman探针为一段线性的寡核苷酸,两端分别标记一个荧光报告基团(FAM或Hex等)和一个荧光淬灭基团,当探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收,PCR仪检测不到荧光信号;当PCR扩增时(在延伸阶段),Taq酶的5'-3'外切酶活性将探针酶切降解,使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离,从而荧光监测系统可接收到荧光信号,即每扩增一条DNA链,就有一个荧光分子形成,实现了荧光信号的累积与PCR产物形成完全同步,这也就是探针法定量的原理。
探针法与染料法的最大区别在于,理论上探针法中的荧光信号只来源于目标序列,也就是不受非特异性扩增及引物二聚体的影响。
除此之外,人们还可以利用不同探针,在一个体系中使用不同的荧光标记同时检测多种指标,达到节省实验成本的目的。
在样本量比较大的情况下,成本甚至可以低于染料法。
因此我们可以看到,在选择荧光定量实验时,探针法在特异性和准确性方面远远优于廉价的染料法,但在实际使用时,TaqMan探针高昂的价格常常让人望而却步。
目前,上海捷瑞生物工程有限公司在强大的探针合成能力的前提下,推出了探针法荧光定量PCR服务,以染料法的价格,享受探针法的服务,在相同的经费情况下,提高实验的准确性和特异性。