流感病毒RNA荧光RTPCR检测技术样本
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流感病毒RNA荧光RT-PCR检测技术
实时荧光定量PCR是在常规PCR基本上发展起来定量PCR技术,通过在PCR反映体系中加入荧光基团,运用荧光信号累积,实时监测整个PCR进程,最后依照ct值和原则曲线,对未知模版进行定量分析。
惯用实时荧光定量PCR又分为非特异性荧光标记SYBR Green法和特异性荧光标记TaqMan法和分子信标法。
一、实时荧光定量PCR原理:
1、SYBR Green法:
SYBR Green是一种双链DNA结合染料,游离状态下不发光,非特意地掺入到双链DNA中后发出荧光信号,其强度与双链DNA数量有关,随着扩增产物量增长,检测到荧光信号增强。
2、TaqMan法:
在扩增反映液中,加入一特异性探针,该探针5‘端和3’端分别标记一种荧光报告基团和一种荧光淬灭基团,探针完整时,两基团位置接近,5‘端报告基团荧光能量被3’端淬灭基团吸取,此时检测不到荧光信号,在扩增过程中,探针与模板结合形成Taq 酶5‘
→3’外切活性底物,当Taq酶沿模板向前延伸到探针结合处时,发生链置换,Taq酶5’→3’外切活切将探针5‘端连接报告基团从探针上切割下来,5’端报告基团荧光能量脱离3’端荧光淬灭基团吸取,可检测到荧光信号,每通过一种PCR循环,荧光信号也和扩增产物同样,有一种同步增长过程。
3、分子信标法:
探针设计成茎环构造发夹状,环部核苷酸序列与扩增产物序列互补,两端核苷酸序列互补形成茎部,且一端标记有报告基团,另一端标记有淬灭基团,探针未与模板结合时,报告基团和淬灭基团空间位置接近,报告基团荧光能量被淬灭基团吸取,此时,检测不到荧光信号,与模板结合后,探针构象由发夹状变化为链状,报告基团和淬灭基团分离,可检测到荧光信号。
核酸检测是一种鉴定流感病毒基因组有力办法,虽然基因组含量很低或死病毒也可以检测到。
本章将简介检测流感病毒聚合酶链式反映(PCR)。
流感病毒基因组是负链RNA,在进行PCR扩增前必要合成与病毒RNA互补DNA,即为cDNA。
逆转录酶(RT)就是用于合成cDNA多聚酶,因而,扩增流感病毒基因组过程称为RT-PCR。
RT-PCR需要一对型别特异引物,四种脱氧核苷酸(dNTPs),RNA模板,逆转录酶及Taq DNA 多聚酶;一方面由逆转录酶将病毒RNA逆转录合成cDNA,然后再进行聚合酶链反映经25~30个循环,使DNA产物达到倍增效果。
二、试剂器材设备和器械
咽拭子液配制:一瓶MEM液500ml,+8万单位庆大1.25ml,分装在5ml小管中,每管4ml。
小管最佳高压。
1、RNA提取试剂盒荧光PCR检测试剂盒
提取试剂盒组分:洗脱液(Elution Buffer)、载体核酸(Carrier RNA)、裂解结合增强液(Lysis/Binding Enhance)、裂解/结合液(Lysis/Binding Soln)、磁珠(RNA Binding Beads)、洗涤液1(Wash Soln 1)、洗涤液2(Wash Soln 2)
荧光PCR检测试剂盒组分:2×RT-PCR反映液(2×RT-PCR Buffer)、25×RT-PCR酶混合液(25×RT-PCR Enzyme Mix)、高G/C含量引物/探针检测增强剂(Detection Enhancer)、无核酸降解酶水(Nuclease-free Water)
无水乙醇无水异丙醇
2、生物安全柜移液器微型离心机微型漩涡式混合器微型离心管PCR管冷冻盒带滤头吸头低温冰箱U型样品解决板96孔磁力板
三、操作环节
一.样本解决(在样本解决区进行)
依照咽拭子标本数,计算好所需配制裂解液和磁珠混合液量,即待测样本数+阴性对照+
甲型对照+乙型对照+ 一种样本量为损耗。
需要配制液体仅仅是洗液:洗液1:向Wash Soln Conc. 1瓶中加入12毫升无水异丙醇(100%)。
摇匀后室温保存;洗液2:向Wash Soln Conc. 2瓶中加入32毫升无水乙醇(100%)。
摇匀后室温保存。
将含拭子转运液震荡2分钟,取50微升上清液进行核酸抽提。
剩余溶液-80℃保存。
1. 配制裂解/结合液
每反映1ul Carrier RNA,每反映65ul Lysis/Binging Conc.,每反映65ul 无水异丙醇。
摇匀后室温保存备用。
2. 配制磁珠混合液
每反映10ul Lysis/Binging Enhance,每反映10ul RNA binding Beads。
混匀后4℃保存备用。
3. 裂解/ 结合
U型板中顺次加入20ul磁珠混合液、50ul预解决后样品、130ul裂解/ 结合液。
漩涡振荡器上轻微振荡5分钟,完毕溶液混匀和核酸结合。
将U型板移至96孔磁力板上,静置3分钟。
将U型板保持在磁力板上,移去上清液。
4. 洗涤液1洗涤2次:
将U型板从磁力板上拿下,加入150微升洗涤液1,漩涡振荡30秒
将U型板移至96孔磁力板上,静置2分钟。
将U型板保持在磁力板上,移去上清液
用150微升洗涤液1再洗涤一次。
尽量吸干上清液。
5. 洗涤液2洗涤2次
将U型板从磁力板上拿下,加入150微升洗涤液2,漩涡振荡30秒
将U型板移至96孔磁力板上,静置1分钟。
将U型板保持在磁力板上,移去上清液
用150微升洗涤液2再洗涤一次。
尽量吸干上清液
6. 洗脱
将U型板从磁力板上拿下,漩涡振荡2分钟让剩余溶液挥发。
加入50微升Elution Buffer,漩涡振荡3分钟。
将U型板移至96孔磁力板上,静置4分钟。
纯化核酸在上清液中,可直接用于PCR 或转入干净离心管中-20℃储存。
二.扩增试剂准备与配备(在反映混合物配制区进行)
1、引物简介(不全,待续):
2、甲型H1N1流感病毒及其他流感病毒Real-time PCR引物和探针稀释办法:
1.引物工作浓度(40μM)
配制办法:
(1)将新合成引物开盖前短暂离心(1rpm,15s)。
(2)用RNase Free Water溶解,加水量为10×总摩尔数,充分混匀,此时引物浓度为100μM,可作为储存液。
(例如:假设合成引物每管2OD,若1OD量为4.75 nmol (0.00475μmol),则一管引物总摩尔数为2×4.75=9.5nmol,加水量为
10×9.5=95μl)
(3)将100μM引物2.5倍稀释,此时浓度为40μM,可作为工作浓度。
2.探针工作浓度(20μM)
配制办法:
(1)将新合成探针管开盖前短暂离心(1rpm,15s)。
(2)用RNase Free Water溶解,加水量为10×总摩尔数,充分混匀,此时引物浓度为100μM,可作为储存液。
(3)将100μM探针5倍稀释,此时浓度为20μM,可作为工作浓度。
以上配制仅仅是咱们工作中惯用配制详细配制核心是:注意各引物管实际所标记OD数,以及各型引物探针规定工作浓度。
此为下发引物探针:
溶解前4℃保存,溶解后-20℃或如下保存。
3、反映体系配制:
试剂盒中取出所需试剂,在室温下融化后,4000r/min离心30s,配制反映体系:
无RNA酶水(Rnase Free Water) 每反映5μl
2×RT-PCR Buffer 每反映12.5μl
上游引物每反映0.5μl
下游引物每反映0.5μl
探针每反映0.5μl
25×RT-PCR Enzyme Mix 每反映1μl
充分混合均匀,向每个PCR管(指定仪器专用)中每支各分20ul,转移至样本解决区。
三.加样(在样本解决区进行)
领回阳性RNA-20℃保存,5倍稀释使用。
在各设定PCR管(指定仪器专用)中每支分别加入提取样品RNA溶液以及阴、阳性对照各5ul,盖紧管盖后,4000r/min离心30s。
四.荧光RT-PCR反映(在检测区进行)
1.将装有反映体系和样品RNAPCR反映管放入荧光PCR检测仪内
2.循环条件设立
a) _50_℃ __30__min
b) _95_℃ __10__min
c) _95_℃ __15__sec
d) _55_℃ _31__sec (注:荧光收集设立在此步进行)
e) 从第c)步(_95_℃ __15__Sec)开始循环__44___周期
五.成果鉴定
1.成果分析条件设定
反映结束后,自动保存检测数据文献,调节噪音基线刚好超过正常阴性对照扩增曲线最高点,读取成果。
2.成果描述及鉴定原则
在质控原则有效地状况下进行成果判断:阴性对照检测成果阴性;阳性对照Ct值≤28.0。
否则本次实验视为无效。
依照Ct值判断成果,Ct值无数值样本为阴性样本。
Ct值≤40.0样本为阳性样本;Ct值>37.0样本建议重做。
重做成果无数值者为阴性,否则为阳性。
六、输入新程序:
生成程序文献程序文献包括一种程序,这个程序控制热循环仪运营参数,定制什么时候Opticon 2检测器对分派有样品、定量原则及空白孔中荧光进行测定。
程序环节可以在程序文献窗口中进行输入和编辑,并有一种列表和一种简图来显示各个环节。
按主文献中Protocol Setup一节New按纽可以生成一种新程序文献。
选取温度和热盖控制模式点击温度和热盖模式一栏Set Modes(设定模式)按纽,来显示热盖模式窗口,你可以定制运营时所使用温度控制办法(Control Method)及热盖控制(Lid Control)办法。
温度控制办法DNA Engine Opticon 2可用两种不同办法来控制模块温度,每一种办法可会影响样品加热速度和精准度。
1、计算控制是默认温度控制方式。
它是大多数程序所选用方式,它一致性好,迅速并且可靠。
在使用计算控制方式时,DNA Engine Opticon 2依照模板温度、样品管传热速度以及样品体积来预计样品温度。
由于这一预计是基于已知量及热传导规则,因而样品温度控制比模块温度控制方式更精准。
使用计算控制方式可以明显缩短程序运营时间。
此外,尚有助于保持酶活性及减少引物错配。
在计算控制方式下,变性时间普通为5-30秒,复性和延伸温度也可以减少,但其时间长短因反映不同而不同。
计算控制方式通过如下三个方面来缩短程序:
?8?5 通过短而精准模板温度过高来迅速地提高样品温度
?8?5 依照样品而不是模块达到目温度时间来拟定保温时间
?8?5 仪器依照容器型号及反映液体积来自动进行补偿
2、在模块控制方式中,DNA Engine Opticon 2系统依照程序来控制模块温度,而不是样品温度。
在控制样品实际温度方面,模块控制方式精准性比计算控制方式要差。
在模块控制方式中,样品温度始终落后于模块温度。
落后时间长短与容器型号及反映液体积关于,普通在10-30秒之间。
模块控制方式普通用于运营由其她模块控制方式热循环仪得来程序,如MJ Research公司PTC-100循环仪及PTC-150型循环仪。
热盖控制当样品被加热后,水汽会向上蒸发,积到管盖或平板盖上。
这会导致样品体积、反映物浓度以及酶学反映动力学变化。
使用热盖可以使反映容器上部温度比反映液温度高,从而减少水份蒸发。
DNA Engine Opticon 2系统有三种控制热盖方式:Constant(恒定)、Tracking(追踪)或Off(关闭)。
?8?5 Constant(恒定):维持热盖一种特定温度。
要使用恒定热盖温度控制方式,可选取
Constant(恒定),并输入30度到110度之间一种温度或用箭头滚到想要温度。
普通推荐比程序中最高温度高5-15度。
你还可以设定一种样品-模块温度,当热盖温度低于此温度时,热盖就会关闭。
在Lid Shutoff Temperature(热盖关闭温度)中输入一种1度至50度温度,或用箭头滚到想要温度。
?8?5 Tracking(追踪):设定热盖温度比样品模块温度略高。
这一方式对于在30-70度之间长时间保温程序来讲是有用,从而不必将热盖温度始终保持在较高温度下。
普通设定比模块温度高5度。
要使用恒定追踪温度控制方式,可选取Tracking(追踪),在Lid Temperature=Block Temperature +(热盖温度=模块温度+)一栏中输入1度到45度之间一种温度,使得热盖温度保持比模块温度高。
要定制样品-模板温度低于一定温度时,热盖自动关闭,可在Lid Shutoff(热盖并闭)中输入1-50度之间一种温度或用鼠标箭头来滚动选取。
注意:由于热盖没有降温能力,因而在模块温度变化较快时,热盖温度变化是跟不上模块。
由于热盖质量较大,其加热速度也比模块要慢。
?8?5 Off(关闭):不给热盖提供电源。
在这模式中,样品会发生浓缩,其速率与保温温度及所用管或板密闭剂类型有关。
只有在使用油或石蜡封口时才干使用此选项。
点击OK将温度和热盖控制设定应用到程序中,也可选Cancel(取消)来关闭此窗口而不变化程序所用设定。
这一设定将出当前程序列表和图形显示上方Control and Lid Settings区域中。
设计和输入程序本节将举一种程序例子并简介如何输入程序环节,此外还简介程序选项。
举例如下:
1、94度保温30秒;
2、复性温度为温度梯度,在12列中从55度到65度;
3、读空白、定量原则及样品孔荧光强度;
4、72度保温一分钟;
5、重复1-4环节,增长24次,然后进入第6步;
6、通过解链曲线来检测反映产物纯度,详细环节为:从55度升温到90度,温度每升高1度,测定荧光强度10秒;
7、结束程序
输入新程序:
当你向程序中输入一种环节后,该环节描述就会出当前上部程序显示窗口中,同步下部也会浮现一种图示来阐明此环节温度和时间。
使用水平缩放滑块和滚动条可更清晰地观看程序简图。
在输入一种新程序前,可以看到显示窗口上方有一种加深了END(结束)环节。
Opticon 2监控软件中,所加入环节都在加深了环节之前。
温度环节温度环节拟定保温温度和时间长短。
如果不在程序中另处设定升降温速度,DNA Engine Opticon 2系统将以最迅速度达到此温度(参见本节最后”Manual Ramp Rate”)。
点击Temperature(温度)按纽进入保温环节(如举例中第1步和第4步)。
在Set Temperature to(设定温度为)一栏中输入一种0-105度之间温度,也可用滚动条来选取,如例子中第一步是94度。
在Maintain For(保温时间)一栏中输入保温时间,最长可到18小时。
点击时:分:秒并输入一种时间,也可用滚动条来选取,如例子中第一步00:00:30。
.你也可以选取Forever(永久)来将样品保存在某一温度下自定义一段时间。
普通用于程序完毕后将样品保存在较低温度中,推荐为10度。
在简图中永久保存表达为∞。
如不再作修改,点击Insert(插入),将温度环节加到程序中。
此环节及时在上部程序显示窗口和下部简图中浮现。
注意,此时加黑环节又是END,这表白,下一种插入环节是在END 之前,第一步之后。
在将环节插入到程序中之前,你还可以通过选项来对温度环节进行修饰,可修饰选项涉及:
1、Manual Ramp Rate(升降温速率):设定一种比最高速率低升降温速率。
可在0.1-2.5度每秒之间进行设定。
保温环节之间迅速升降温可以节约总反映时间10%-30%,并有助于减少非特异性扩增产物。
2、Increment Temperature(增长或减少温度):修改温度环节,使得每个循环增长或减少一定温度(0.1-10度/循环)。
这一办法普通用于复性这一步。
在复性时,复性温度从比计算温度高某些开始,然后每个循环逐渐减少,达到甚至低于计算温度。
这种复性温度由高到低方略有助于在循环初期得到较抱负扩增产物。
3、Extend Time(延长或缩短时间):修改温度环节,使得每个循环延长或缩短保温时间(1-60秒/循环)。
此办法普通用于延伸环节中慢慢增长延伸时间(普通为2-5秒/循环)。
在反映最后几种循环中,由于酶活性减少和模板分子数增长,在延伸期间,每个酶分子所在合成碱基数量大大增长,因而延长延伸时间有运用延伸更完全。
4、Beep When Completed(完毕时发出嘟嘟声):当目温度达届时,机器发出嘟嘟声。
梯度环节温度梯度功能可以使你同步优化几种不同变性或复性温度。
从左到右,96孔样品模块温
度可以相差1度至24度。
最高温度为105度,最低可为30度。
点击Gradient(梯度)按纽可在程序中插入一种梯度环节。
最左边一列(Column 1)是温度梯度低温,其设定值应在30-104度之间。
在咱们例子中,Set temperature to 一栏中,L=55。
最右边一列(Column 12)是温度梯度高温,其设定值应在31-105度之间。
在咱们例子中,R=65。
最左边一列与最右边一列最小温差为1度,最大为24度。
在输入完温度梯度范畴之后,还要在Maintain for(保温时间)一栏中输入保温时间。
可以通过点击时:分:秒并输入一种时间,也可用滚动条来选取,如例子中第二步00:00:30度。
.你也可以选取Forever(永久)来将样品保存在某一温度下自定义一段时间。
如果不再作修改,点击Insert(插入),将环节加到程序中。
梯度环节将在程序显示窗口中显示为第2步。
注意,此时加黑环节又是END,这表白,下一种插入环节是在END之前,第2步之后。
在将梯度环节插入程序中之间,你还可以选取Extend Time选项(参见”温度”一节对这些选项解释)。
梯度计算器要理解梯度保温时每一列精准温度,可点击Tool(工具)菜单,并选取Gradient Calculator(梯度计算器)。
请注意温度梯度并不是线性,中间孔温度间隔较大。
这是模块下加热器构造导致。
每个孔温度都非常精准。
温度梯度所得到成果可以在随后非梯度程序中得到较好成果。
读板环节插入一种读板环节可以批示Opticon 2检测器对样品、定量原则及空白孔进行荧光测定。
读板在上一种保温环节完毕之后及时进行,如举例中第2步。
读板在当前保温温度下完毕,然后才开始下一步,如举例中第4步。
要插入一种读板环节,请点击Plate Read(读板)按纽,读板环节就会插入到程序中。
在咱们例子中,读板环节显示为第3步,在简图中,读板用一种眼型图标来表达。
增长各种温度环节、梯度环节和读板环节要增长各种温度环节、梯度环节和读板环节,可按恰当按纽,并按照如下环节指引进行。
在咱们例子中,第4步是72度保温00:01:00,没有其她选项。
循环环节循环环节目是让许多重复环节不必一步一步输入和显示。
当程序运营到循环环节时,程序又回到指定某一步,并运营这一步到循环环节之间所有环节。
当循环进行了指定次数之后,程序进行到循环环节下一步。
在咱们举例中,第5步是回到第1步循环环节。
再重复第1-4步24次,总共是25次,然后进行第6步。
这些都包括在了一种循环环节之中。
点击Goto(循环)按纽,输入程序返回环节号。
在咱们例子中,Goto栏中输入是1,How Many More Times?一栏中输入是24。
这个第5步将指引程序在进入第6步之前,重复1-4步共24次。
点击Insert(插入)按纽,将循环环节加入程序中去。
解链曲线环节:
解链曲线可用来拟定特定片段以及分析产物均一性。
解链曲线图受到诸多因素影响,其中涉及产物数量和浓度、片段长度和G+C含量以及其她某些影响核酸变性温度因素,如缓冲液等。
要进行解链曲线环节,可点击Melting Curve(解链曲线)按纽。
输入一种Starting Temperature(开始温度)(0.0-99.0度),以及一种Ending Temperature(结束温度)(1.0-100.0度)。
在咱们例子中,开始和结束温度分别为55度和90度。
此外,还要在进行解链曲线环节期间,让Opticon 2检测测定荧光强度。
通过Temperature Increment Between Reads一栏输入一种温度(0.1-10.0度)来拟定温度每升高多少度进行一次读板,通过在Hold Time Between Reads 一栏输入一种时间(1秒-1小时)来拟定读板期间,这一期间,温度要保持恒定。
普通推荐温度每上升0.2度读板一次,读板期间为1秒。
点击Insert(插入)按纽将解链曲线环节增长到程序中。
每个程序中只能有一种解链曲线环节。
编辑某一环节要想编辑程序某一环节,一方面点击程序显示窗口中这一种环节,使其加深,然后点击Edit Step(编辑环节)按纽。
此环节各种参数就会显示出来,修改成你想要之后,点击Replace(替代)按纽将编辑后环节加入程序中,也可点击Cancel(取消)按纽来取消这次编辑。
删除某一环节要想删除程序某一环节,一方面点击程序显示窗口中这一种环节,使其加深,然后点击Delete(删除)按纽将此环节从程序中删除。
剩余程序各环节会自动重新编号。
在已有环节中插入一种环节要想在已有环节中插入一种环节,一方面在程序显示窗口中点击想要
插入新环节后一种环节,使其加深。
所有加入环节都在此环节之前。
然后点击相应按纽来插入你想插入环节。
当你输完所有程序文献参数之后,点击程序文献窗口左上角OK按纽来保存程序文献,并回到主文献窗口。
主文献程序设计一节会显示程序简图、总读板次数、解链曲线以及大概运营时间。
点击Cancel(取消)按纽也可以不保存程序文献并回到主文献窗口。
融解曲线分析融解曲线可用来鉴别特异性片段或评估样品同质性。
融解曲线图受到各种因素影响,如片段浓度与数量、每个片段长度及G+C含量,尚有其她因素如缓冲液条件等都会影响核酸融解温度。
Opticon 2 可以自动完毕融解曲线。
这一分析可用于各种用途,涉及恒温实验、区别片段大小,运用Opticon 2 96个样品能力来完毕高通量终点分析。
要完毕一种与循环无关融解曲线分析,点击Melting Curve 按纽。
输入一种Starting Temperature(开始温度)(0.0-99.0度),以及一种Ending Temperature(结束温度)(1.0-100.0度)。
此外,还要在进行解链曲线环节期间,让Opticon 2检测测定荧光强度。
通过Temperature Increment Between Reads一栏输入一种温度(0.1-10.0度)来拟定温度每升高多少度进行一次读板,通过在Hold Time Between Reads 一栏输入一种时间(1秒-1小时)来拟定读板期间,这一期间,温度要保持恒定。
普通推荐
温度每上升0.2度读板一次,读板期间为1秒。
点击Insert 按纽来增长一种融解曲线环节到程序中。
每个程序只能有一种融解曲线分析环节。
保存一种程序文献要保存一种新生成程序文献,从主文献窗口程序设计一节中选Save按纽。
在保存窗口File name一栏中输入一种适当名字。
点击Save按纽就可保存为.prot文献了。
固然仅仅这些是远远不够,还需要做事情尚有诸多...以上总结仅仅适合咱们试剂和仪器。
仪器使用阐明见附件。