实时荧光定量PCR技术的原理及应用.doc

实时荧光定量PCR技术的原理及应用 作者： 日期：2 个人收集整理 勿做商业用途实时荧光定量PCR技术的原理及应用（图)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.（三）优点及缺点优点:对DNA模板没有选择性;适用于任何DNA； 使用方便；不必设计复杂探针;非常灵敏； 便宜。缺点：容易与非特异性双链DNA结合，产生假阳性；但可以通过融解曲线的分析，优化反应条件； 对引物特异性要求较高.方法二：TaqMan水解型杂交探针*5端标记有报告基团(Reporter, R) ,如FAM、VIC等*3端标记有荧光淬灭基团 （Quencher， Q)* 探针完整，R所发射的荧光能量被Q基团吸收 ，无荧光， R与Q分开，发荧光Taq酶有 53外切核酸酶活性,可水解探针（一)工作原理注意：每扩增一条DNA分子，释放一个荧光信号，可以在循环过程中任一点检测荧光PCR反应的建立：1、引物、探针的设计：探针Tm为6870 ，30 bp， 5不能有G，G可能会淬灭荧光素，引物尽量靠近探针,扩增片段400 bp，引物Tm为59-60 2、反应参数的确定：一般为:94 ,10-20S60,30-60S(Taq酶53外切核酸酶活性在60 最高）也可通过温度梯度优化退火温度72 ，45 S，3、优化引物和探针浓度:获得最小Ct值，信号/背景比值的最大值 引物浓度:50900nM探针浓度：50250nM4、其他与常规PCR相同（二）优缺点优点：对目标序列的高特异性 -阴性结果确定设计相对简单 -与目标序列某一区域互补重复性比较好缺点:只适合一个特定的目标;委托公司标记，价格较高;不易找到本底低的探针10