: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{zd0}吸收波长约为 497nm,发射波长{zd0}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(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。常用的荧光基团是 FAM,TET,VIC,HEX。
(3) 杂交探针模式(Beacon、FRET) 分子信标是一种呈发夹结构的茎环双标记寡核苷酸探针,两端的核酸序列互补配对,因此标记在一端的荧光基团与标记在另一端的淬灭基团紧紧靠近。荧光基团被激发后产生的光子被淬灭剂淬灭,由荧光基团产生的能量以红外而不是可见光形式释放出来。分子信标的茎环结构中,环一般为 15-30 个核苷酸长,并与目标序列互补;茎一般 5-7 个核苷酸长,并相互配对形成茎的结构。荧光基团标记在探针的一端,而淬灭剂则标记在另一端。在复性温度下,因为模板不存在时形成茎环结构,当加热变性会互补配对的茎环双链解开,如果有模板存在环序列将与模板配对。与模板配对后,分子信标将成链状而非发夹状,使得荧光基团与淬灭剂分开。当荧光基团被激发时,因淬灭作用被解除,发出激发光子。由于是酶切作用的存在,分子信标也是积累荧光。常用的荧光基团:FAM ,Texas Red 。PCR 扩增程序通常是:94~55~72 ℃三步法,40 个循环。
FRET 探针又称双杂交探针,FRET 探针由两条相邻探针组成,在一条探针的 5`端标记 FAM 荧光基团,另一探针的 3`端标记 Red 640 荧光基团。当复性时,探针结合在模板上,FAM 基团和 Red640 基团相邻,激发 FAM 产生的荧光,作为 Red640 基团的激发光被吸收,使 Red640发出波长为 640 的荧光。当变性时,探针游离,两基团距离远,不能产生 640 波长的荧光。由于 FRET 探针是靠近发光,所以检测信号是实时信号,非累积信号。常用的荧光基团是:LC-Red640,LC-Red705。
能用于实时荧光 PCR 定量的方法很多,各有优缺点,应根据实验的需要和当前的实验条件选择适合自己的方法。下面为各种方法的比较:
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