荧光定量PCR原理及操作步骤
荧光定量PCR的原理及其应用
荧光定量PCR的循环过程
变性
在95℃下,DNA双链被打开,形成单 链模板。
延伸
在72℃下,DNA聚合酶从引物3'端开 始延伸DNA链。
退火
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定量分析。
引物设计
引物是荧光定量PCR反应的关 键,用于扩增特定的DNA片 段。引物设计需遵循一定的 原则,如特异性、长度、GC 含量等。
反应条件
荧光定量PCR反应需要设置适 当的反应条件,如温度、时 间、循环数等。这些条件直 接影响扩增效率和准确性。
荧光信号的收集和分析
荧光信号收集
在荧光定量PCR反应过程中,仪器会自动收集每个循环的 荧光信号。这些信号可以实时监测扩增过程,并用于定量 分析。
由于荧光定量PCR技术采用了标准曲线法, 可以建立统一的定量标准,使得不同实验 之间的结果具有可比性和可重复性。
缺点
成本较高
荧光定量PCR技术需要特殊的仪器设备和荧光染料,因此 相对于传统PCR技术,其成本较高。
操作复杂
荧光定量PCR技术的操作相对较为复杂,需要经过一定的 培训和技术指导才能获得准确的结果。
用将更加深入和广泛。
对未来发展的展望和挑战
要点一
展望
荧光定量PCR技术将继续发展,新方法和新技术的应用将 进一步提高其灵敏度、特异性和自动化程度。同时,荧光 定量PCR的应用领域也将不断拓展,为临床诊断和生物科 学研究提供更多有效的工具。
要点二
挑战
尽管荧光定量PCR技术已经取得了很大的进展,但仍存在 一些挑战和限制,如提高检测灵敏度和特异性、降低成本 和提高检测速度等。未来需要不断改进和完善技术,以适 应不断变化的需求和应用场景。
定量PCR基本原理及方法
FRET 定量分析,熔解曲线分析,基因型分析
Ampliflour Probe,LUX 定量分析
➢ 基因型分析
利用扩增信号的种类来分型 —— Taqman 根据熔解曲线的不同来分型 —— FRET, Molecular Beacon
➢ 荧光定量PCR的定量原理
RePaCl-Rti的m理e论C方he程m:isYt=rxie×s(1+ Ev)n
Y:扩增物数量; X :起始模板数量;Ev:扩增效率;n:扩增循环数
1. 终点法定量原理 前提:在最佳实验、循环次数n一定、Ev相同 原理:根据扩增产物的量计数反应物中原始分子数,即: lnx=lnY-n×ln(1+Ev)=lnY - b (b为常数)
R
3’
3’
3’
5’
QQQ
Q
5’
分子信标(Molecular Beacon Probe)
R ExcitatEiomnission Q
Excitation
荧光共振能量传递(FRET Probe)
Oligo 1: Fluorescein Excitation
Transfer
Oligo 2: LC Red 640 Emission
2. 实时检测法定量原理 前提:在最佳实验、相同Ev以、扩增产物量相同 原理:反应物中原始分子数(X)与其所需要的扩增循环次数(n)成反比, 由此计算出标本中靶分子的准确含量,即: LgX=LgY–n×Lg(1+Ev)=b - n×a (a、b为常数)
✓ n: 扩增循环数的确定
PCR efficiency =[10(-1/slope)]-1 Where slope=1/m
荧光定量pcr的原理
荧光定量pcr的原理
荧光定量PCR(qPCR)是一种高灵敏度、高特异性的PCR技术,可以用于检测和定量DNA或RNA的存在量。
它是PCR技术的一种改进,通过引入荧光探针来实现实时监测PCR反应的过程,从而实现定量分析。
荧光定量PCR的原理基于PCR技术,PCR是一种体外扩增DNA的技术,通过引物与DNA模板的特异性结合,使DNA模板在酶的作用下进行多轮扩增。
荧光定量PCR在PCR反应中加入荧光探针,荧光探针与PCR扩增产物结合后,荧光信号会随着PCR反应的进行而增加,从而实现实时监测PCR反应的过程。
荧光定量PCR的荧光探针通常包括两种类型:探针和引物。
探针是一种含有荧光染料和荧光猝灭剂的寡核苷酸,它与PCR扩增产物的特定序列结合后,荧光信号会被释放出来。
引物是一种与PCR扩增产物的特定序列互补的寡核苷酸,它与探针共同作用,使探针与PCR扩增产物结合。
荧光定量PCR的反应过程包括三个步骤:扩增、荧光信号检测和数据分析。
在扩增过程中,PCR反应体系中的DNA模板与引物结合,酶的作用下进行多轮扩增。
在荧光信号检测过程中,荧光探针与PCR扩增产物结合,荧光信号被释放出来,并被荧光检测器检测到。
在数据分析过程中,荧光信号的强度与PCR扩增产物的数量成正比,通过标准曲线可以计算出PCR反应体系中的DNA或RNA的存在量。
荧光定量PCR具有高灵敏度、高特异性、高准确性和高重复性等优点,可以用于检测和定量DNA或RNA的存在量。
它在医学、生物学、环境科学等领域有着广泛的应用,如病原体检测、基因表达分析、环境污染监测等。
实时荧光定量PCR原理
实时荧光定量PCR原理1.PCR基本原理PCR通过在不断循环的体系中复制和放大特定DNA片段,从而实现DNA的快速扩增。
PCR反应通常包括三个步骤:变性、退火和延伸。
在变性步骤中,DNA的双链结构被解开,形成两条单链DNA。
在退火步骤中,引物与目标DNA的互补序列结合,形成引物-目标DNA结合复合物。
在延伸步骤中,DNA聚合酶通过追加互补碱基,并使用引物作为起始点,在目标DNA的基础上合成新的DNA链。
实时荧光PCR是对传统PCR技术的改进,它通过添加荧光探针(也称为探针引物)来实时监测PCR反应的进程。
荧光探针通常由两部分组成:一个荧光标记物和一个定向增效子。
在PCR反应的延伸步骤中,荧光探针与目标DNA的互补序列结合,并被PCR酶切割,导致荧光信号被释放。
3.原理图解实时荧光PCR通常需要使用一个双喷嘴热循环仪(Thermal Cycler),其中一个喷嘴用于控制样品的温度,另一个喷嘴用于实时监测PCR反应的进程。
具体的PCR反应流程如下:-备制PCR试剂:将PCR反应所需的试剂混合均匀,包括DNA模板、引物、荧光探针和内参物。
-生成PCR产物:通过一系列的循环反应,将DNA模板放大成大量的PCR产物。
-荧光信号监测:PCR反应过程中,荧光探针与PCR产物的结合会释放荧光信号。
实时荧光PCR系统通过探测和记录PCR反应体系中的荧光信号,并在每个循环结束时测定信号强度。
4.数据解读和PCR效率计算实时荧光PCR的结果通常以荧光信号的周期阈值(Ct值)表示,Ct值是荧光信号强度超过背景噪音的循环数。
Ct值越低,表示PCR产物浓度越高,反之亦然。
根据Ct值,可以计算PCR的效率。
效率(E)的计算公式为:E =10^(-1/slope) - 1,其中slope为荧光曲线的斜率。
效率越接近1,表示PCR反应越有效。
5.RT-qPCR的应用RT-qPCR可应用于多个领域,包括基因表达分析、病原体检测和药物开发等。
荧光定量PCR原理及操作步骤.课件
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荧光定量PCR的原理
• 在PCR反应过程中,随着DNA的扩增,荧光染料或荧光探针会 与新合成的DNA结合,产生荧光信号。荧光信号的积累与DNA 的扩增数量呈线性关系,通过荧光信号的实时监测,可以精确 地计算出起始模板的浓度。
荧光定量PCR的应用
• 荧光定量PCR广泛应用于基因表达分析、突变检测、病原体 检测和基因分型等领域。通过实时监测PCR反应进程,可以 精确定量目标基因的表达水平,检测基因突变,以及鉴定病 原体种类和基因型等。
实验结果解读注意事项
数据解读与处理
荧光定量PCR实验产生的数据需要进行解读和处理。实验人员应熟悉数据分析方 法,正确解读实验结果,避免因数据处理不当导致误判。
结果报告与交流
荧光定量PCR实验结果应按照相关规定进行报告和交流。实验人员应确保结果的 准确性和可靠性,避免因结果报告不准确导致误导或决策失误。同时,实验人员 还应与其他相关人员进行有效沟通,共同探讨实验结果和问题解决方案。
案例二:突变检测
总结词
荧光定量PCR是突变检测的有效手段,能够快速准确地检测DNA序列中的点突变、插入或缺失。
详细描述
针对目标基因的特定区域,设计包含突变信息的引物或探针,通过荧光定量PCR扩增后,利用熔解曲 线或高分辨率溶解分析等技术,判断是否存在突变。这种方法在遗传性疾病诊断、癌症研究等方面具 有重要应用。
解决方案3
对于引物二聚体问题,可以通过优化引物设计、 降低引物浓度等方法来解决。
建议3
在实验前对引物进行充分的评估和验证,避免使 用易形成二聚体的引物。
问题解决方案及建议
解决方案4
对于假阳性结果问题,可以通过 增加重复实验次数、设置阴性对 照等方法来避免。
荧光定量pcr实验原理与应用
荧光定量pcr实验原理与应用荧光定量PCR(qPCR)是一种常用的分子生物学技术,可以快速、准确地检测和定量DNA或RNA分子。
本文将介绍荧光定量PCR实验的原理和应用。
一、实验原理1. PCR反应PCR(聚合酶链式反应)是一种体外扩增DNA序列的技术。
在PCR反应中,通过加热使DNA双链解旋成单链,然后利用引物(primer)与目标序列互补配对,聚合酶(polymerase)在引物的作用下沿着模板链合成新的互补链。
这个过程会不断重复,每个循环会使目标序列数量翻倍。
2. 荧光探针荧光探针是一种特殊的引物,在其5'端连接有一个荧光染料(如FAM),在3'端连接有一个荧光抑制剂(如BHQ1)。
当荧光探针与目标序列互补配对时,聚合酶可以沿着模板链合成新的互补链,并将荧光染料从抑制剂中释放出来。
这个过程会导致荧光信号强度随着PCR反应进行而逐渐增加。
3. 标准曲线为了定量PCR反应产生的荧光信号,需要建立一个标准曲线。
标准曲线是一系列已知浓度的目标序列样品,通过在PCR反应中使用不同浓度的目标序列样品,可以建立一个荧光信号强度与目标序列浓度之间的关系。
这个关系可以用于计算未知样品中目标序列的浓度。
二、实验步骤1. 样品制备将待检测的DNA或RNA提取出来,并用电泳等方法检查其质量和纯度。
将样品稀释至适当浓度,并制备好质控样品和模板对照。
2. PCR反应体系制备根据PCR反应体系所需的组分(如聚合酶、引物、dNTPs等)按比例混合,并加入模板DNA或RNA,最终制备出PCR反应混合液。
3. 荧光探针设计和合成根据目标序列设计荧光探针,并将其合成。
荧光探针需要与引物配对,共同作为PCR反应体系中的一部分。
4. PCR反应程序设置根据所选用的PCR仪器和荧光探针类型设置PCR反应程序,包括温度梯度、反应循环数、荧光信号检测时间等。
5. qPCR实验将PCR反应混合液加入PCR管或板中,放入PCR仪器中进行反应。
BIO-RAD荧光定量PCR原理和方法介绍
用高温(通常是94单链DNA模板。
在低温下(通常是50-68℃),合成
DNA引物与模板的互补序列结合。
3
延伸
在模板上合成新的DNA链,达到扩增 DNA的目的。
荧光探针的工作原理
荧光探针是PCR实验中常用的探针,其工作原理是根据荧光分子的不同特性,结合PCR技术进行靶向 检测。
BIO-RAD荧光定量PCR原 理和方法介绍
荧光定量PCR是一种分子生物学技术,具有很高的灵敏度和精确度。了解其 原理和实验步骤,是进行PCR实验的基础知识。
PCR反应的基本原理
PCR反应是通过让DNA的两条链不断地复制来放大目标DNA分子,从而实现检测。其基本步骤包括: 变性、退火、延伸。
1
变性
探针
引物的3'位上附加一个荧 光探针序列,通常有探针 和引物两个组成部分。
靶标
PCR扩增出的目标DNA序 列。
荧光
荧光探针通过结合靶标 DNA,在荧光信号上发生 出峰或猝灭,从而进行定 量检测。
荧光定量PCR的优势
相较于传统PCR技术,荧光定量PCR具有更高的精确度和灵敏度。同时,也有以下几个优点: • 无需进行后续凝胶电泳分离,操作更加简便。 • 定量范围广泛,适用于DNA、RNA的定量、检测、表达分析等。 • 数据分析更加全面、直观,常见的软件分析工具可以支持更多的数据分析方式。
荧光定量PCR的实验步骤
荧光定量PCR的实验步骤一般包括:反应体系的设计、样品DNA/RNA的提取、反应液的配制、反应条 件的优化和实验操作等。
DNA/RNA提取
样品的提取是PCR实验中最关 键也最易出错的环节。使用专 业的标准操作流程,可更好地 保证提取质量和浓度。
定量PCR基本原理及方法
✓ Ct值与起始模板的关系
logN=log N0 +nlogE n=Ct 每个模板的Ct值与该模板的起始拷贝数的对数存在线性关系。利用已知起始拷贝数 的标准品作出标准曲线,根据未知样品的Ct值,即可计算出该样品的起始拷贝数。
Y轴—Ct值
6
X—起始拷贝数的对数
✓ 绝对定量——未知浓度的样品与标准曲线相比较
Excitation
R
3’
11
3’
3’
5’
QQQ
Q
5’
分子信标(Molecular Beacon Probe)
R ExcitatEiomnission Q
Excitation
12
荧光共振能量传递(FRET Probe)
Oligo 1: Fluorescein Excitation
Transfer
野生型 突变型 杂合型
21
利用熔解曲线检测基因突变 FRET探针进行熔解曲线分析确定基因型
FRET探针与模板结合时,因共振能量的传递而信号增强,而当在Tm 值时, FRET探针与PCR产物分开,荧光信号减弱。通过实时捕捉到的PCR产物在熔解过程 中荧光信号的变化,得到PCR产物的熔解曲线。因为发生基因突变的PCR产物有特定 的Tm 值,通过测定探针与PCR产物分开时的熔解温度Tm值,就能确定样品的基因型。
8
内掺式染料 SYBR-Green I
Excitation
5’
3’
SG
Emission
SG
SG
3’
SG
5’
SG
9
内掺式染料 SYBR-Green I
Excitation
SG
5’
3’
荧光定量pcr的原理和过程
荧光定量pcr的原理和过程荧光定量PCR(Polymerase Chain Reaction)是一种基于PCR技术的改进方法,通过引入荧光探针来实现对PCR反应的实时监测和定量分析。
荧光定量PCR广泛应用于基因表达分析、病原体检测、基因突变检测等领域,具有高灵敏度、高特异性、高准确性等优势。
荧光定量PCR的原理基本与传统PCR相同,都是通过不断复制DNA片段来扩增目标序列。
但是,荧光定量PCR在PCR反应体系中加入了特异性的荧光探针,这种探针能够与目标序列特异性结合,并在PCR反应过程中发出荧光信号。
通过实时监测荧光信号的强度,可以准确地定量PCR反应中的目标序列数量。
荧光定量PCR的过程主要包括:样品制备、引物设计、反应体系配置、PCR扩增、荧光信号检测和数据分析等步骤。
首先,样品制备是荧光定量PCR的第一步。
样品可以是DNA、RNA或cDNA等,需要根据实验的目的选择合适的样品类型,并进行样品提取和纯化。
接下来,引物设计是荧光定量PCR的关键步骤之一。
引物是用于扩增目标序列的短DNA片段,通常由两个引物组成:前向引物和反向引物。
引物的设计需要根据目标序列的特点,如长度、GC含量、特异性等进行合理选择,并使用生物信息学工具进行引物序列的合成。
然后,反应体系配置是荧光定量PCR的另一个重要步骤。
反应体系通常包括模板DNA、引物、荧光探针、核苷酸三磷酸(dNTPs)、聚合酶和缓冲液等组分。
其中,荧光探针是荧光定量PCR的关键组分,它通常由荧光染料和荧光信号抑制剂构成。
荧光染料可以与目标序列特异性结合,并在PCR反应过程中发出荧光信号;而荧光信号抑制剂可以抑制未结合的荧光染料发出的背景信号。
接着,进行PCR扩增。
PCR扩增是通过不断循环进行三个温度阶段的反应来扩增目标序列。
首先是变性阶段,将反应体系中的DNA变性为单链DNA;然后是退火阶段,使前向引物和反向引物与目标序列特异性结合;最后是延伸阶段,聚合酶在适当温度下将dNTPs加入到引物结合的DNA链上,从而合成新的DNA链。
荧光定量pcr原理和步骤
荧光定量pcr原理和步骤荧光定量PCR(quantitative polymerase chain reaction,qPCR)是一种常用的分子生物学技术,能够快速、准确地定量检测DNA或RNA的含量。
下面将介绍荧光定量PCR的原理和步骤。
荧光定量PCR的原理主要基于传统PCR技术和荧光探针技术的结合。
传统PCR通过不断复制DNA模板,使其数量呈指数增加,但并不能定量测定模板初始含量。
为了解决这一问题,qPCR引入了特定的荧光标记探针,该探针可与扩增产物特异性结合,通过荧光信号的增加来反映模板的初始数量。
荧光定量PCR的步骤如下:1. DNA模板制备:从待检测样本中提取DNA,并进行纯化处理,确保所得到的DNA质量较高。
2. 反应体系配置:根据实验需要,准备PCR反应液,包括DNA模板、引物(forward primer和reverse primer)、DNA聚合酶、核苷酸和缓冲液等。
3. 反应条件设定:根据引物序列的特性和所需扩增产物的长度,确定PCR反应的温度周期条件,包括退火温度、延伸时间和循环次数等。
4. 荧光探针设计:根据待检测序列的特点,设计合适的荧光探针,通常这些探针包括一个荧光染料和一个猪尾巴。
5. 温度循环程序:将配置好的PCR反应液放入热循环仪中,根据反应条件进行温度循环,使DNA发生退火、延伸和复性,并产生大量的扩增产物。
6. 荧光检测:热循环仪会不断读取PCR反应体系中荧光信号的变化,通过荧光强度来定量检测DNA的含量。
荧光信号的强度与模板DNA的初始含量成正比。
7. 数据分析:通过计算荧光信号和模板DNA的标准曲线,可以得到待检测样本中目标序列的初始含量。
8. 结果解读:根据数据分析的结果,可确定待检测样本中目标DNA的绝对或相对含量。
荧光定量PCR凭借其高度敏感和快速准确的特点,已广泛应用于基因表达分析、病原体检测、遗传病筛查等领域。
随着技术的不断发展,荧光定量PCR将在医学诊断和疾病预测中发挥更加重要的作用。
荧光定量PCR基本原理
荧光定量PCR基本原理引言荧光定量PCR(quantitative polymerase chain reaction,qPCR)是一种广泛应用于生物学研究的分子生物学技术,它可以快速、敏感地检测和定量DNA或RNA的特定序列。
本文将介绍荧光定量PCR的基本原理及其在科研和临床实验中的应用。
荧光定量PCR的原理荧光定量PCR是在普通PCR的基础上进行改进的技术。
荧光定量PCR利用荧光染料标记的PCR产物在PCR过程中产生的荧光信号的数量,来定量测定起始模板序列的数量。
其基本原理如下:1.DNA扩增:首先,通过PCR反应扩增起始模板序列,其中包括所需检测的特定DNA或RNA序列。
PCR反应包括变性、退火和延伸等步骤,通过复杂的温度变化过程进行。
2.引物标记:在PCR反应中,引物(primers)与起始模板序列的互补区域结合,并在退火温度下启动扩增反应。
荧光引物(fluorophore-labeled probes)通常使用荧光团与一个受体团连结在一起,这样在PCR反应中就能发出荧光信号。
3.荧光信号检测:PCR反应进行中,特定的荧光探针与扩增产物特异性结合,释放出荧光信号。
荧光信号的数量与起始模板序列的数量成正比。
通过测量荧光信号的强度,可以间接反映起始模板序列的初始数量。
4.标准曲线法:为了定量测定起始模板序列的数量,可以利用一系列已知浓度的标准样品制作标准曲线。
通过测量荧光信号与标准曲线之间的关系,可以推算出未知样品中起始模板序列的浓度。
荧光定量PCR的应用荧光定量PCR在科研和临床实验中有广泛的应用,主要包括以下方面:1.基因表达分析:荧光定量PCR可以用于测量特定基因的表达水平,从而研究基因的功能和调控机制。
通过比较不同组织、不同时间点或不同处理条件下特定基因的表达水平,可以获得相关生物过程的重要信息。
2.病原体检测:荧光定量PCR可以用于检测和鉴定各种病原体,如细菌、病毒和真菌等。
它可以快速、准确地诊断疾病,并且能够检测低浓度的病原体。
荧光定量pcr实验原理及数据分析
阈值设定
确定荧光信号与背景噪声的界限, 用于计算Ct值。
标准化处理
消除实验间的差异,使数据具有可 比性。
荧光定量PCR数据质量控制
01Biblioteka 0203重复性检验
检查同一样本不同孔之间 的Ct值差异,确保实验可 重复性。
扩增效率评估
通过标准曲线计算扩增效 率,确保实验的准确性。
熔解曲线分析
检查产物的特异性,避免 非特异性扩增对结果的影 响。
荧光定量PCR技术特点
高灵敏度、高特异性、宽线性范围、可重复性好等。
荧光定量PCR技术分类
根据荧光标记物的不同,可分为探针法和染料法两大类。 探针法包括TaqMan探针法、分子信标法等;染料法包括 SYBR Green I染料法等。
02
荧光定量PCR实验原理
PCR技术基本原理
DNA聚合酶作用
PCR技术利用DNA聚合酶的酶促反应, 以单链DNA为模板,合成与之互补的 双链DNA。
多重荧光定量PCR技术的完善与应用
未来将继续优化多重荧光定量PCR技术,提高检测的准确性和通量,并拓展其在临床诊 断和个性化医疗等领域的应用。
与其他技术的融合与创新
荧光定量PCR技术可以与其他技术如质谱技术、蛋白质组学技术等相结合,实现多组学 数据的整合分析,为生物医学研究提供更全面的信息。
THANKS
酶浓度
酶的浓度直接影响扩增效率,需根据实验需 求进行优化。
dNTP浓度
dNTP浓度过高会导致非特异性扩增,过低 则会影响扩增效率,需进行优化。
反应体积
反应体积的大小会影响扩增效率和荧光信号 的检测,需根据实验需求进行调整。
05
荧光定量PCR技术在生物医 学研究中的应用
荧光定量pcr实验步骤
荧光定量pcr实验步骤荧光定量PCR实验步骤荧光定量PCR(Quantitative PCR,qPCR)是一种用于测量特定DNA序列数量的技术。
它可以快速、准确地定量检测目标DNA的含量,广泛应用于基因表达分析、病原体检测、遗传变异分析等领域。
下面将介绍荧光定量PCR实验的步骤。
一、实验前准备在进行荧光定量PCR实验之前,需要做好实验前的准备工作。
1. 设计引物和探针:根据目标DNA序列设计引物和探针,确保其特异性和互补性。
2. 准备模板DNA:从样品中提取目标DNA,并进行纯化和定量。
3. 制备PCR反应体系:根据PCR反应的需要,准备好PCR反应体系,包括引物、探针、模板DNA、Taq DNA聚合酶、缓冲液和dNTP等。
4. 验证引物和探针的特异性:使用目标DNA和非目标DNA进行聚合酶链式反应,通过凝胶电泳验证引物和探针的特异性。
二、荧光定量PCR实验步骤1. 反应体系配置:按照实验设计,配置好PCR反应体系。
将引物、探针、模板DNA、Taq DNA聚合酶、缓冲液、dNTP等加入反应管中,然后加入适量的去离子水。
2. PCR反应条件设定:根据引物和探针的特性,设定PCR反应的温度和时间参数。
一般来说,PCR反应包括预变性、变性、退火和延伸四个阶段,其中变性温度为95℃,变性时间为30秒,退火温度为60℃,退火时间为30秒,延伸温度为72℃,延伸时间根据目标片段的长度而定。
3. PCR反应体系装入仪器:将装有PCR反应体系的反应管放入荧光定量PCR仪器中。
4. 荧光定量PCR实验运行:启动荧光定量PCR仪器,按照预设的PCR反应条件进行PCR反应。
仪器会根据设定的温度和时间参数进行PCR反应,并实时检测荧光信号。
5. 数据分析与结果解读:荧光定量PCR仪器会自动记录PCR反应过程中的荧光信号,根据荧光信号的变化可以计算出目标DNA的数量。
通过对比不同样品的荧光信号差异,可以定量分析目标DNA 的含量。
rt—qpcr实验原理及步骤
rt-qpcr是一种结合了逆转录和实时荧光定量PCR技术的方法,用于对RNA分子进行定量检测。
其原理主要包括三个方面:逆转录、PCR 扩增和实时荧光定量检测。
1. 逆转录rt-qpcr实验首先需要将RNA转录为cDNA,这是通过逆转录酶(Reverse Transcriptase)催化的反应来实现的。
逆转录酶可以将RNA模板转录成相应的cDNA,为后续的PCR扩增提供模板。
2. PCR扩增在cDNA合成完成后,接下来是PCR扩增反应。
PCR扩增需要引物(primers)来选择性地扩增目标基因的片段。
在PCR过程中,引物与模板结合,逐渐扩增出大量目标片段,这些片段即为实验所关注的RNA分子的转录产物。
3. 实时荧光定量检测在PCR扩增过程中,可以加入SYBR Green等实时荧光染料,以实现实时监测PCR反应过程中产生的DNA片段数量。
这种实时荧光检测技术可以实现对PCR反应的动态观察,并能够定量分析反应体系中的DNA含量。
rt-qpcr实验步骤主要包括样品准备、逆转录、PCR扩增和荧光定量检测,以下为详细步骤:1. 样品准备首先需要准备待检测的RNA样品,其中包括目标RNA分子的提取、纯化和定量等工作。
样品的处理质量将直接影响后续实验结果的准确性和可靠性。
2. 逆转录将RNA样品与逆转录酶、随机引物和dNTPs等混合物一起进行逆转录反应。
逆转录过程一般包括以下步骤:首先将RNA与随机引物混合,然后加入dNTPs和逆转录酶,进行逆转录反应。
3. PCR扩增在逆转录完成后,将逆转录得到的cDNA作为模板,与特定引物和PCR Master Mix(包括酶、缓冲液和dNTPs等)进行PCR扩增反应。
PCR扩增条件需要根据引物的特性和目标片段的长度进行优化,以保证扩增反应的特异性和准确性。
4. 荧光定量检测在PCR扩增过程中,引入实时荧光染料(如SYBR Green)或探针(如TaqMan探针)来进行荧光定量检测。
荧光定量PCR
荧光定量PCR(Quantitative Real-Time PCR,简称qPCR)是一种分子生物学技术,用于精确测定样本中特定核酸序列的数量。
其基本原理基于PCR(聚合酶链式反应)技术和实时荧光检测,能够在PCR扩增过程中连续监测荧光信号的变化,从而实现对起始模板量的定量分析。
荧光定量PCR原理简述:1.PCR扩增:qPCR采用传统的PCR方法,包括变性(DNA双链解开成单链)、退火(引物与靶序列配对)和延伸(DNA聚合酶合成新链)这三个基本步骤,反复进行使得目标序列指数级扩增。
2.荧光标记与检测:SYBR Green法:SYBR Green是一种非特异性的双链DNA结合染料,在游离状态下几乎不发出荧光,但一旦与双链DNA结合后,荧光强度显著增强。
因此,随着PCR过程中的产物增加,荧光信号也相应增加,荧光强度与PCR产物的数量成正比。
TaqMan探针法:此方法更为特异,使用一种特殊的寡核苷酸探针,其两端分别标记了荧光报告基团和淬灭基团。
在PCR反应中,当探针与靶序列配对时,位于中间的探针被Taq 酶水解,导致荧光报告基团与淬灭基团分离,从而产生荧光信号。
只有当特定的扩增产物生成时才会释放荧光。
荧光定量PCR实验步骤概览:1.样品制备:RNA提取:从组织、细胞或其他生物样本中提取总RNA,常用TRIZOL或类似试剂进行裂解、离心分相和乙醇沉淀来纯化RNA。
cDNA合成:对于mRNA的定量,需要先将RNA逆转录为cDNA。
2.设计与合成引物:针对目标基因设计一对特异性的PCR引物,用于扩增目的片段。
3.PCR反应体系构建:将纯化的cDNA或DNA模板、特异性引物、Taq聚合酶、缓冲液、dNTPs和其他必要成分如SYBR Green染料或TaqMan探针等加入至PCR管中,配置成最终的PCR反应体系。
4.实时荧光PCR扩增与检测:在荧光定量PCR仪上进行PCR反应,仪器在每次循环的适当阶段收集荧光信号,并记录下来。
荧光定量PCR原理及实验步骤
荧光定量PCR原理及实验步骤
一、实时荧光定量PCR原理
常规PCR技术对PCR扩增反应的终点产物进行定量和定性分析无法对起始模板准确定量,无法对扩增反应实时检测。
实时定量PCR技术,在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号的变化实时检测PCR扩增反应中每一个循环扩增产物量的变化,通过Ct值和标准曲线的分析对起始模板进行定量分析。
几个概念:
(1)扩增曲线:
(2)荧光阈值:
(3)Ct值:
(4)标准曲线
SYBR Green工作原理:
1、SYBR Green 能结合到双链DNA的小沟部位
2、SYBR Green 只有和双链DNA结合后才发荧光
3、变性时,DNA双链分开,无荧光
4、复性和延伸时,形成双链DNA,SYBR Green 发荧光,在此阶段采集荧光
信号。
二、实验步骤
1. 实验前先在大型仪器共享平台上预约多元荧光定量PCR仪。
1、将所需引物和SYBgreen(避光)拿出,解冻。
计算好所有引物和SYBgreen
的用量。
2、反应体系(25μL)如下:
H2O 11μL
SYBgreen 12.5Μl
上游引物0.25μL
下游引物0.25μL
cDNA 1μL
可先将H2O 和SYBgreen按照所需量配好后,分装,再根据需要加引物和模板。
4、加完所有试剂后,盖上盖子,混匀,离心。
上机。
荧光定量PCR的原理及使用
荧光定量PCR的原理及使用荧光定量PCR(FQ-PCR)是新近出现的一种定量PCR检测方法。
其基本特点是:1、用产生荧光信号的指示剂显示扩增产物的量。
2、荧光信号通过荧光染料嵌入双链DNA,或双重标记的序列特异性荧光探针或能量信号转移探针等方法获得,大大提高了检测的灵敏度、特异性和精确性。
3、动态实时连续荧光检测,免除了标本和产物的污染,且无复杂的产物后续处理过程,高效、快速。
下面介绍常用的几种检测方法:1、双链DNA内插染料某些染料如SYBR GreenⅠ能选择性地与双链DNA结合,同时产生强烈荧光。
在PCR过程中SYBR GreenⅠ可与新合成的双链DNA结合,产生的荧光信号与双链DNA成正比。
SYBR Green I荧光染料技术原理SYBR Green I是一种只与DNA双链结合的荧光染料。
当它与DNA双链结合时,发出荧光;从DNA双链上释放出来时,荧光信号急剧减弱。
因此,在一个体系内,其信号强度代表了双链DNA分子的数量。
SYBR Green荧光染料法定量PCR的基本过程是:1、开始反应,当SYBR Green 染料与DNA双链结合时发出荧光。
2、DNA变性时,SYBR Green染料释放出来,荧光急剧减少。
3、在聚合延伸过程中,引物退火并形成PCR产物。
4、聚合完成后,SYBR Green染料与双链产物结合,定量PCR系统检测到荧光的净增量加大。
SYBR Green I荧光染料与DNA双链的结合SYBR Green I荧光染料能与所有的DNA双链相结合,对DNA模板没有选择性,所以特异性不如TaqMan探针。
要想用荧光染料法得到比较好的定量结果,对PCR引物设计的特异性和PCR反应的质量要求就比较高。
在此前提下,本法是一种成本低廉的选择。
2、TaqMan探针技术原理TaqMan探针法是高度特异的定量PCR技术,其核心是利用Taq酶的3′→5′外切核酸酶活性,切断探针,产生荧光信号。
由于探针与模板是特异性结合,所以荧光信号的强弱就代表了模板的数量。
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变性: 无荧光信号
AC GA CT GT A G C AT C C A GT C GT C A G
AG GAT
G TG CAC
T GC TG AT
未结合SYBR Green 1 dye
C CTA
SYBR Green I 应用范围
• 起始模板浓度定量
• 融解曲线分析
– ---可区分单一产物、变异产物、多种产物和( 或)引物二聚体
• 基因型分析
SYBR Green I 优点
SYBR Green I 缺点
PCR程序指南
UNG酶使用原理
金牌Tag酶活性
参比荧光:管家荧光ROX
ROX校正效果
96孔板设置举例
PCR曲线
标准曲线
荧光定量PCR real time-PCR
定量PCR反应体系
模板cDNA Tag mixture 引物1 引物2 H20 4ul 10ul 0.5ul 0.5ul 5ul 1♀
模板
2♂
模板 686.75 ng/ul 26.47 ng/ul
①③⑤⑦⑨ ②④⑥⑧⑩
443.45 ng/ul 17.738 ng/ul
三个关键词: 实时,定量,荧光
PCR分四个阶段
如何定量?
• Ct值的概念 • Ct值的定义是PCR扩增过程中,荧光信号 开始由本底进入指数增长阶段的阈值所对 应的循环次数。
定量原理
确定初始模板的浓度
初始 DNA量越多, ,根据样品扩增 达到域值的循环数就可 计算出样品中所含的模 板量
Log浓度与循环数呈线
起点定量与终点定量
荧光化学
TaqMan
SYBR Green 1
TaqMan
SYBR Green I 工作原理
• 。 SYBR Green 1 结合到双链DNA的小沟部位
• SYBR Green 1 染料只有和双链DNA结合后才发荧光
AC G T GCAC T G T A G G A T G G T GT C A G CA A AT C A CC CCT
①actin ③achi ⑤aly ②actin ④achi ⑥aly
⑦vlg ⑧vlg
⑨stat ⑩stat
定量与常规PCR的差别
• 常规PCR技术: • 对PCR扩增反应 的终产物进行定 量及定性分析 定量PCR技术: 通过对PCR扩增反 应中每一个循环产 物荧光信号的实时 检测从而实现对起 始模板定量及定性 的分析