實(shí)時(shí)熒光定量多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增儀是一種用于高精度定量分析DNA或RNA的工具。它結(jié)合了傳統(tǒng)的PCR技術(shù)與熒光檢測(cè)技術(shù),能夠在PCR擴(kuò)增的過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)的變化,從而對(duì)樣本中的目標(biāo)基因或RNA進(jìn)行定量分析。
原理
qPCR擴(kuò)增儀基于PCR反應(yīng)原理,利用DNA聚合酶通過引物、模板DNA及dNTPs的反應(yīng)擴(kuò)增特定的DNA片段。與傳統(tǒng)的PCR不同,實(shí)時(shí)熒光定量PCR在反應(yīng)過程中添加了熒光探針或染料,用于標(biāo)記目標(biāo)DNA序列。隨著PCR反應(yīng)的進(jìn)行,熒光信號(hào)逐漸增強(qiáng),儀器通過監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)的變化,實(shí)時(shí)記錄每個(gè)循環(huán)中的熒光強(qiáng)度,進(jìn)而反映出擴(kuò)增產(chǎn)物的數(shù)量。
關(guān)鍵組件
熒光染料或探針:qPCR中常用的熒光染料如SYBRGreen,它與DNA雙鏈特異性結(jié)合,并發(fā)出熒光信號(hào)。另一類是熒光探針(如TaqMan探針),通常由一個(gè)發(fā)射熒光的染料和一個(gè)淬滅劑組成,只有在特定條件下,探針才會(huì)釋放熒光。
熱循環(huán)儀:實(shí)時(shí)熒光定量PCR擴(kuò)增儀通常包括溫控模塊,可以在不同的溫度下進(jìn)行多次循環(huán)(變性、退火和延伸),以實(shí)現(xiàn)DNA的擴(kuò)增。
熒光檢測(cè)系統(tǒng):該系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào),通常使用CCD相機(jī)或光電倍增管(PMT)進(jìn)行熒光信號(hào)的檢測(cè)。
應(yīng)用
實(shí)時(shí)熒光定量PCR廣泛應(yīng)用于基因表達(dá)分析、病原體檢測(cè)、基因突變分析、細(xì)胞周期研究、基因組學(xué)、轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)等領(lǐng)域。在基因表達(dá)分析中,qPCR可以定量測(cè)量某個(gè)基因在不同實(shí)驗(yàn)條件下的表達(dá)水平。它具有高靈敏度和高特異性,能檢測(cè)到極低濃度的DNA或RNA,且與傳統(tǒng)的PCR相比,具有更高的準(zhǔn)確性和可靠性。
優(yōu)點(diǎn)
高靈敏度與準(zhǔn)確性:qPCR能夠準(zhǔn)確地測(cè)定低至幾個(gè)拷貝的DNA或RNA,因此它在疾病早期診斷中具有重要價(jià)值。
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè):qPCR能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)擴(kuò)增過程,相比傳統(tǒng)PCR不需要在反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行電泳分析,節(jié)省時(shí)間且提高了效率。
定量分析:與傳統(tǒng)的PCR定性分析不同,qPCR可以提供關(guān)于目標(biāo)基因或RNA的準(zhǔn)確定量數(shù)據(jù),便于后續(xù)的統(tǒng)計(jì)分析。