熒光定量PCR的標準流程是怎樣的?
點擊次數:56 更新時間:2025-08-31
熒光定量PCR(Real-TimeQuantitativePCR,qPCR)是一種在PCR反應過程中實時監測熒光信號強度,從而實現對模板核酸(DNA或RNA)進行定量分析的技術。其標準流程可分為實驗前準備、樣本處理、逆轉錄(僅RNA模板)、qPCR反應體系配制、上機擴增與數據分析、實驗后處理六個核心步驟,每個環節均需嚴格控制以保證結果的準確性和重復性。
一、實驗前準備:環境與試劑質控
熒光定量PCR對污染和試劑純度極其敏感,此階段的核心是避免交叉污染、確保試劑有效性。
實驗環境準備
劃分獨立操作區域:嚴格區分“樣本處理區”“試劑配制區”“PCR擴增區”,避免氣溶膠污染(如擴增后的產物擴散到前序步驟)。各區需配備專用移液器、耗材(吸頭、離心管),并定期用紫外線(UV)或核酸清除劑消毒臺面和儀器。
儀器檢查:提前調試熒光定量PCR儀,確認溫度準確性(如梯度驗證)、熒光通道靈敏度(用標準品測試信號強度),確保儀器運行穩定。
試劑與耗材準備
試劑選擇與儲存:根據實驗目的(如DNA定量、RNA定量、基因表達分析)選擇合適的qPCR試劑盒(含DNA聚合酶、dNTPs、緩沖液、熒光探針/染料),以及逆轉錄酶(僅RNA實驗)、引物、探針、RNase抑制劑等。所有試劑需按說明書儲存(如-20℃冷凍保存,避免反復凍融,建議分裝成小份使用)。
耗材質控:使用無RNase、無DNase的無菌吸頭和離心管,避免核酸酶降解模板;吸頭需帶濾芯(防止移液器內氣溶膠污染)。
二、樣本處理:模板核酸提取與純化
模板的純度和完整性直接影響qPCR結果,此階段需高效提取核酸并去除雜質。
樣本類型與預處理
常見樣本包括組織、細胞、血液、唾液、體液等。根據樣本類型進行預處理:如組織需研磨勻漿、細胞需胰酶消化收集、血液需離心分離血清/血漿或白細胞。
預處理過程中,RNA樣本需全程加入RNase抑制劑,避免RNA降解;樣本需新鮮處理,若無法立即提取,需按要求保存(如組織樣本-80℃冷凍,RNA樣本溶于RNase-free水或TE緩沖液)。
核酸提取
采用商業化提取試劑盒(如柱提法、磁珠法)或經典方法(如酚氯仿法)提取DNA或RNA。核心步驟包括:裂解細胞釋放核酸→結合到吸附柱/磁珠上→洗滌去除蛋白質、鹽類、有機溶劑等雜質→洗脫得到純凈核酸。
提取后需檢測核酸質量:用紫外分光光度計測OD值(DNA的OD260/280比值應在1.8~2.0,RNA應在1.9~2.1,比值異常提示蛋白或雜質污染);用瓊脂糖凝膠電泳檢測核酸完整性(如RNA需觀察28S和18SrRNA條帶,確保無降解)。
三、逆轉錄(RT步驟):RNA→cDNA(僅RNA模板適用)
若檢測對象為RNA(如基因表達量分析、病毒RNA定量),需先將RNA逆轉錄為穩定的cDNA,再進行qPCR擴增。
逆轉錄反應體系配制
在無RNase的離心管中,按比例加入以下成分:RNase-free水、RNA模板、Oligo(dT)引物/隨機引物、dNTPs、RNase抑制劑、逆轉錄酶、逆轉錄緩沖液。體系需在冰上配制,避免酶活性提前激活。
引物選擇:Oligo(dT)結合mRNA的poly(A)尾,適用于完整mRNA逆轉錄;隨機引物可結合RNA任意區域,適用于降解RNA或非編碼RNA逆轉錄。
逆轉錄反應程序
按逆轉錄酶說明書設置PCR儀程序,典型程序為:
引物退火:25~37℃孵育10~15分鐘(讓引物與RNA結合);
逆轉錄延伸:42~50℃孵育30~60分鐘(逆轉錄酶合成cDNA);
酶滅活:70~85℃孵育5~10分鐘(終止反應并滅活逆轉錄酶)。
反應結束后,cDNA可立即用于qPCR,或-20℃冷凍保存(短期)、-80℃長期保存。
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