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  • 發布時間:2020-09-01 10:13 原文鏈接: 定量PCR技術基本原理和方法以及PCR產物的檢測與定量2

    1、非競爭內標定量PCR
    從細胞類標本中提取靶基因(核酸)時,同時會提取大量與靶基因無關的DNA或RNA;可以把這些靶基因無關DNA或 RNA作為內標與靶基因同步擴增,即在同樣的反應條件下,在一個反應試管內同步擴增來自同一標本的一段靶基因序列和另一段無關的內標序列,不享受同一引物和引物結合位點,內標序列擴增可校正諸如DNA含量、標本內PCR聚合酶抑制物,不同反應管間擴增效率的差異,通過比較兩種序列和內標序列的擴增產物即可對靶基因相對定量該方法目前主要用于檢測靶基因在體內的含量前后變化,用于疾病的治療檢測。這種方法應注意靶序列和內標序列的擴增效率差異和初始模板 DNA含量比例關系和循環次數所導致的“平臺效應”對結果的影響。該法的主要優點是簡便(不需構建內標品操作),可以消除反應管之間差異和一定程度上消除標本間變異。
    2、競爭定量PCR(competitive quantitative PCR)
    競爭定量PCR是先構建一個與靶基因相同的擴增效率和引物結合位點僅探針結合位點不同的內標,在同一反應管內,靶基因和內標物和引物(primer)競爭性結合,進行同步擴增,由于競爭作用,當一種模板量逐漸增加時,另一種模板的擴增產物相對逐漸減少,但兩種擴增產物的比值和兩種初始狀態時模板分子數的比值是一致的。根據標準品的準確含量制作標準曲線,從而進行準確核酸定量。由于內標品構建中特別要求是Ev與靶基因擴增效率一致,如果靶基因序列和內標相同,那么擴增過程中兩者的實際擴增效率就接近一致,就可以對靶基因進行絕對定量,即確定樣品中靶基因準確分子數,否則只能相對定量,即確定樣本間靶基因分子數的差異,總體上說,加入內標物,消除 PCR擴增過程中于反應管和反應管間以及標本之間存在差異。因此,內標法是目前PCR定量方法中最準確的方法,但構建內標物是建立本方法的關鍵。
    構建內標物的基本原則是內標物具有靶基因的相同擴增條件和相同擴增效率。和可區別于靶基因探針結合位點與不干擾靶基因的擴增。因此,理想的內標物應具備與靶基因序列待分析序列相同的引物結合位點,相似的或相同大小、相似的堿基排列順序。目前,內標法構建的方法有:靶基因擴增產物的突變;限制性片段的插入或缺失;含靶基因引物結合位點的非同源性DNA序列等,其中通過PCR方法構建的探針結合位點核苷酸直接突變構建的內標物是目前應用最多、最方便的方法。

    三、 PCR 產物的檢測與定量
    定量PCR檢測靶基因核苷酸的含量最終是通過對其PCR產物的特異性檢測和定量而推測算出來的,根據對PCR 產物檢測方式不同分為終點法(Terminal detection)和實時檢測法 (real time detection).
    (一) 終點檢測法(Terminal detection)
    終點檢測法就是PCR擴增反應結束后,對其產物進行分析和定量檢測的一種方法,終點法檢測要特別注意“平臺效應”對實驗結果的影響。為了實現對PCR終產物的定量檢測,必須對PCR產物進行預先標志。目前標志物有:放射性同位素和非放射性標志物。放射性同位素因放射性因素而目前很少用,后者包括螺旋結構染料(如溴化乙錠等)、地高辛、生物素以及熒光素(包括普通熒光素如Fam、TRAMA和鑭系螯合物等),地高辛、生物素以及熒光素可以通過標志dNTP或引物的5’端從而摻入PCR擴增產物中,除熒光素標志產物可直接發光外,其余可與HRP或 AKP標志的抗地高辛抗體或親和素反應,加入底物后產生顏色、發光或熒光信號,從而進行檢測。這些標志物進行標志的是檢測時的捕獲劑或是作為定量檢測的指示劑;根據對PCR終產物的檢測特異性不同又可分為:
    1. 瓊脂電泳掃描檢測法:
    PCR產物經瓊脂糖或聚丙烯酰胺凝膠電泳,用溴化乙錠進行染色然后進行掃描;預先用放射性標記的可進行放射自顯影或特異性擴增瓊脂片的放射性計數;預先熒光素標記核苷酸進行定量,DNA測序儀可克服瓊脂電泳的序列非特異性檢測問題,可用于內標和外標法檢測,但是由于全自動DNA測序儀耗時及費用昂貴,目前僅限于實驗室研究用。
    2. 固相捕獲法(solid phase capture)
    固相捕獲法多數是利用親和素或抗地高辛抗體包被聚丙烯酰胺微孔板或磁性小珠,利用親和素和生物素或地高辛和抗地高辛抗體系統對預先標記生物素或地高辛的產物進行捕獲然后與特異性標記的探針進行雜交或非特異性檢測。或是使生物素或地高辛化探針固相化,并與預先標記的PCR產物進行雜交,然后進行捕獲信號顯示,根據標記在探針或PCR產物終中的顯示信號標志物的分分成不同的檢測方法,如ELISA 檢測又稱PCR-ELISA,電化學檢測,電化學發光檢測法,熒光檢測法以及時間分辨熒光檢測法,是目前終點法檢測應用最方便的方法。目前有三種設計模式

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