1、Polymerase Chain Reaction聚合酶链反应(PCR),Polymerase chain reaction又称无细胞分子克隆系统或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增法,在模板DNA,引物(模板两端的已知序列)和四种脱氧核苷酸存在的情况下,DNA聚合酶依赖的酶促合成反应。,PCR的定义,PCR技术是由Cetus公司和加利福利亚大学1985年联合创造的,主要贡献者为Kary B mulis和HeneryA、Erlich。可将极微量的靶DNA特异地扩增上百万倍,能检测每10万个细胞中仅含一个靶DNA分子的样品。因而发明人Kary B、mulis获1993年诺贝尔化学奖。,1993
2、年获诺贝尔化学奖,PCR的种类, 重复实验:为防止因各种原因引起的实验 误差,应进行反复验证,以确 保实验结果的重演性。,污染的处理,酸处理:用1M的稀盐酸擦拭或浸泡污染器 件,可促进DNA脱嘌呤; 紫外灯照射:UV波长一般选择254/300 nm,照射30分钟即可。紫外照射可促使DNA形成二聚体,阻止链的延伸。紫外照射对长片段 的DNA有效,对短片段效果不大。,巢式PCR(nested PCR),对于极微量的靶序列,一次扩增很难取得满意的效果,则可用巢式PCR进行多次扩增。引物之间的关系如下图所示: 引物1和引物4进行第一次扩增,其产物作为模板,用引物2和3作为再次PCR的引物。如果一次PC
3、R产物在凝胶上有可见的条带,二次PCR只能用第一次PCR产物的1/104-105为模板。,实时定量荧光PCR,实时PCR(real time PCR)是1996年以来发展起来的一种新技术。 1、荧光定量PCR技术的整个操作过程在完全封闭的状态下进 行,有效的避免了“假阳性”的实验结果。 2、荧光探针的使用提高了检测灵敏度和特异性,并能够准确 定量样品的模板数。 3、PCR扩增后不需进行电泳等后处理,而直接定量样品模板 数,使其具有分析时间短,重复性好、省力、低费用等优 点。,TaqMan 探针,A TaqMan 探针同时带有荧光报道子和淬灭子,无荧光信 号发生; B 在退火阶段,引物和探针同
4、时与模板结合; C 在延伸阶段,Tag 酶将探针水解,报道子被切割,使得荧光信号释放,荧光信号的强弱与模板的量成正比。,荧光染料掺入法,某些染料能够特异性地结合到双链DNA上,而不结合到单链DNA上,而且与双链DNA结合后的染料发光强度会明显增加,检测结合到双链DNA上的荧光染料发出的荧光可实时监测PCR扩增产物的数量。 SYBR Green I是一种结合于DNA双螺旋小沟中的荧光染料。其最大吸收波长约为497nm,最大发射波长约为520nm。 优点: 1、由于它与所有的双链DNA相结合,不因模板不同而特别定制通用性好, 且价格相对较低。 2、由于一个PCR产物可以与多分子的染料结合,因此其灵
5、敏度很高。 缺点: 1、由于SYBR Green I与所有的双链DNA相结合,引物二聚体、单链二级结构以及非特异扩增产物可引起假阳性。因此,只限于分析特异性扩增产物;(可用溶解曲线分析产物的特异性)染料可影响扩增效率。,实时定量PCR的Ct值概念,Ct值是实时定量PCR技术中进行定量的一个重要参数。 阈值是显著大于背景信号的荧光信号值。它总是出现在扩增的指数期。 达到荧光阈值所需的最小循环数为Ct值。 在反应的起始,模板数越多,达到荧光信号阈值所需的循环数越少。,实时定量PCR检测前列腺基质细胞中GAPDH 和TGFb1 表达的荧光曲线图 (SYBR Green I 掺入法),实时定量PCR检
6、测前列腺基质细胞中GAPDH 和TGFb1 表达的熔解曲线图(单一峰表明产物是单一的,无非特异扩增),实时定量PCR检测前列腺基质细胞中TGFb1的表达,Ct=目的基因的Ct值-内参照基因的Ct值 Ct=实验组样品的Ct-对照组样品的Ct,实时定量PCR检测前列腺基质细胞中TGFb1表达的柱形图,TaqMan探针检测PSA质粒 (107拷贝至103拷贝)的荧光曲线图,TaqMan探针检测PSA质粒的Ct值得出的标准曲线 y=-0,23x+11,06; r2=0,993 (y是模板的对数,x是Ct),实时PCR定量检测将LNCap细胞梯度掺入到4ml外周血中 PSA的表达(TaqMan探针方法),根据回归方程和Ct值,计算的得到的PSA的拷贝数 (之间相差没有10倍,可能是扩增效率的原因, 因为扩增质粒的效率是最高的),谢谢!,