作者:解螺旋.子非魚
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在qPCR中會與各式各樣的曲線打交道,每種曲線都有其不同的意義,甚至能夠通過看曲線來發(fā)現(xiàn)實驗中的一些問題。
我們知道PCR的本質(zhì)其實就是一變二、二變四、四變十六······產(chǎn)物呈指數(shù)增長的數(shù)字游戲。
因此,在引物、模板、緩沖液、酶等都充足的理想狀態(tài)下,熒光定量PCR的擴增曲線應(yīng)該是這樣的:
然而,理想很瘋狂,現(xiàn)實卻很“性感”,看下面的“S型”曲線就知道,相對于理想狀態(tài)下的擴增曲線,在dNTP和酶都有限的情況下,擴增曲線如下圖所示,有一個平臺期,酶逐漸失活,dNTP消耗殆盡,產(chǎn)物增加量逐漸減少;直至沒有任何產(chǎn)物生成,數(shù)目保持恒定。
熔解曲線(Dissociation curve),就是隨溫度升高DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)降解程度的曲線。擴增反應(yīng)完成后,通過逐漸增加溫度同時監(jiān)測每一步的熒光信號來產(chǎn)生熔解曲線。熔解溫度上有一特征峰(Tm,DNA雙鏈解鏈50%的溫度),用這個特征峰就可以將特異產(chǎn)物與其它產(chǎn)物如引物二聚體區(qū)分開,因為它們在不同的溫度熔解度不一樣。用熒光信號改變的負(fù)的一次導(dǎo)數(shù)(dR/dT)與溫度作圖,得出熔解曲線。
dR/dT 越大,表明熒光值變化最快。隨著溫度上升,達到Tm點時,大部分產(chǎn)物雙鏈DNA解開,熒光值下降非常快。如果qPCR產(chǎn)物非常特異,熔解曲線在80-90之間會形成一個單峰(溫度和qPCR產(chǎn)物長度以及GC含量相關(guān))。
正常情況下,熒光定量PCR的產(chǎn)物是特異的,這時的熔解曲線應(yīng)該是這樣的:
當(dāng)然,也會有不正常的時候,熔解曲線前置雜峰,在主峰前有一個前鋒,敢在主峰面前“撒野”的是比目的片段短些的非特異性片段,在溫度低一些的時候就能解開雙鏈,也可能是引物二聚體。
不正常的情況下,還可能出現(xiàn)熔解曲線后置雜峰,躲在主峰后面的是比目的片段長些的非特異性片段,在溫度高一些的時候才能解開雙鏈。
再來欣賞一下那些形狀特異的擴增曲線:
沒有對數(shù)增長期,可能是模板濃度高,這樣所看見的擴增曲線,就不是在一個對數(shù)期。
無CT值,可能原因及對策:
檢測熒光信號的步驟有誤:一般 SG 法采用 72℃ 延伸時采集,Taqman 法則一般在退火結(jié)束時或延伸結(jié)束采集信號。
引物或探針降解:可通過 PAGE 電泳檢測其完整性。
模板量不足:對未知濃度的樣品應(yīng)從系列稀釋樣本的最高濃度做起。
模板降解:避免樣品制備中雜質(zhì)的引入及反復(fù)凍融的情況。
Ct 值出現(xiàn)過晚(Ct >38),可能原因及對策:
擴增效率低:反應(yīng)條件不夠優(yōu)化。設(shè)計更好的引物或探針,改用三步法進行反應(yīng)。適當(dāng)降低退火溫度,增加鎂離子濃度等。
PCR各種反應(yīng)成分的降解或加樣量的不足。
PCR 產(chǎn)物太長: 一般采用 80-150 bp 的產(chǎn)物長度。