标准的PCR反应体系
标准的PCR反应体系
标准的PCR反应体系PCR的反应体积一般有:10、20、25、40、50、100μl(一般不要低于10μl,体积过少会影响扩增效率及产物得率)PCR反应体系与反应条件--------------------------------------------------------------------------------标准的PCR反应体系:10×扩增缓冲液10ul4种dNTP混合物各200umolL引物各10~100mol模板DNA 01~2ugTqDNA聚合酶25ug2+ 15mmolL加双或三蒸水至100ulPCR反应五要素:参加PCR反应的物质主要有五种即引物、酶、dNTP、模板和g2+引物:引物是PCR特异性反应的关键,PCR产物的特异性取决于引物与模板DNA互补的程度。
理论上,只要知道任何一段模板DNA序列,就能按其设计互补的寡核苷酸链做引物,利用PCR就可将模板DNA在体外大量扩增。
设计引物应遵循以下原则:①引物长度:15-30b,常用为20b左右。
②引物扩增跨度:以200-500b为宜,特定条件下可扩增长至10kb的片段。
③引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C过多易出现非特异条带。
ATGC最好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列。
④避免引物内部出现二级结构,避免两条引物间互补,特别是3'端的互补,否则会形成引物二聚体,产生非特异的扩增条带。
⑤引物3'端的碱基,特别是最末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,以避免因末端碱基不配对而导致PCR失败。
⑥引物中有或能加上合适的酶切位点,被扩增的靶序列最好有适宜的酶切位点,这对酶切分析或分子克隆很有好处。
⑦引物的特异性:引物应与核酸序列数据库的其它序列无明显同源性。
引物量:每条引物的浓度01~1umol或10~100mol,以最低引物量产生所需要的结果为好,引物浓度偏高会引起错配和非特异性扩增,且可增加引物之间形成二聚体的机会。
PCR反应体系
反 应 体 系
PCR
镁离子
引物及探针 模板
06
PCR buffer
PCR反应缓冲液的目的是给Taq DNA聚合酶提供一 个最适酶催反应条件。
成分 Tris-HCl KCl NH4+ 小牛血清白蛋白 明胶 Tween 20 二硫苏糖醇(DTT) 浓度 10-50mmol/L ≤50mmol/L 16.6mmol/L 100μg/ml 0.01% 0.05% ~0.1% 5mmol/l 有助于酶的稳定,提高试 剂的稳定性。 作用 平衡ph值 利于引物的退火(产率比 较高) 特异性比较好
的提高了扩增的准确性内参基因是为了平衡不同模板之
间的差异。加入浓度50μ L体系加入0.1μ L 25μ M ROX, 终浓度为versetranscripatase)是以RNA为模板指
导三磷酸脱氧核苷酸合成互补DNA(cDNA)的酶。 ROX(ROX Reference Dye)一般用于ABI、 Stratagene等公司的Real Time PCR扩增仪上。用于消 除信号本底以及效正孔之间产生的荧光信号,最大限度
Taq酶
Taq酶是从水生栖热菌 Thermus Aquaticus ( Taq )中分 离出的具有热稳定性的DNA聚合酶。
5'到 3'合成 DNA能力 普通Taq酶 有 5'到 3'外 切酶活性 有 3'到 5'外 切酶活性 无 3'端加A
延伸速度
有
2000base/min
热启动Taq酶
有
有
无
有
2000base/min
P C R 反 应 体 系
PCR 原理
PCR(Polymerase Chain Reaction)是指在DNA聚合酶催化下, 以母链DNA为模板,以特定引物为延伸起点,通过变性、退火、延伸等 步骤,体外复制出与母链模板DNA互补的子链DNA的过程。
标准的pcr反应体系
标准的pcr反应体系PCR(Polymerase Chain Reaction)是一种分子生物学技术,它可以在体外大量复制DNA片段。
PCR反应是在一定的条件下,通过DNA引物和DNA聚合酶,使目标DNA片段在体外迅速扩增,是分子生物学研究中常用的技术手段之一。
标准的PCR反应体系包括以下几个方面:1. DNA模板,PCR反应的第一步是添加待扩增的DNA模板。
这可以是从细胞中提取的基因组DNA,也可以是经过纯化的质粒DNA或PCR产物。
DNA模板的质量和纯度对PCR反应的效果有很大影响,因此在使用之前需要进行质检和定量。
2. 引物,PCR反应需要两个引物,它们分别位于待扩增DNA片段的两端。
引物的设计需要考虑到目标DNA的序列,确保引物能够特异性地结合到目标DNA 上。
此外,引物的长度和碱基组成也需要符合一定的要求,以保证PCR反应的效率和特异性。
3. DNA聚合酶,PCR反应中使用的DNA聚合酶通常是热稳定的,能够在高温下保持活性。
常用的DNA聚合酶有Taq聚合酶和Pfu聚合酶等。
在PCR反应中,DNA聚合酶起着复制DNA的作用,能够在高温下将引物结合到DNA模板上,并在适当的条件下合成新的DNA链。
4. 缓冲液,PCR反应需要在特定的pH和离子浓度条件下进行,因此需要添加合适的缓冲液来维持反应体系的稳定性。
常用的PCR缓冲液包括Tris-HCl缓冲液和KCl缓冲液等。
5. 脱氧核苷酸(dNTPs),PCR反应需要四种脱氧核苷酸作为DNA合成的原料,它们分别是脱氧腺苷酸(dATP)、脱氧鸟苷酸(dGTP)、脱氧胸苷酸(dCTP)和脱氧胸嘧啶酸(dTTP)。
在PCR反应中,这些脱氧核苷酸会被DNA聚合酶利用,与引物结合到DNA模板上,合成新的DNA链。
6. 离子,PCR反应中需要适当的离子浓度来维持DNA聚合酶的活性,通常通过添加Mg2+离子来实现。
Mg2+离子的浓度对PCR反应的效果有很大影响,需要根据具体的引物和DNA模板来进行优化。
标准的PCR反应体系
标准的PCR反应体系PCR反应体系与反应条件标准的PCR反应体系:10X扩增缓冲液10ul4种dNTP混合物各200umolL引物各10〜100mol模板DNA01 〜2ugTqDNA聚合酶25ug2+15mmolL加双或三蒸水至100ulPCR反应五要素:参加PCR反应的物质主要有五种即引物、酶、dNTR模板和g2+引物:引物是PCR寺异性反应的关键,PCR产物的特异性取决于引物与模板DNA互补的程度。
理论上,只要知道任何一段模板DNA序列,就能按其设计互补的寡核苷酸链做引物,利用PCR就可将模板DNA在体外大量扩增。
设计引物应遵循以下原则:①引物长度:15-30b ,常用为20b 左右。
②引物扩增跨度:以200-500b为宜,特定条件下可扩增长至10kb的片段。
③引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C过多易出现非特异条带。
ATGC最好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列。
④避免引物内部出现二级结构,避免两条引物间互补,特别是3'端的互补,否则会形成引物二聚体,产生非特异的扩增条带。
⑤引物3' 端的碱基,特别是最末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,以避免因末端碱基不配对而导致PCF失败。
⑥引物中有或能加上合适的酶切位点,被扩增的靶序列最好有适宜的酶切位点,这对酶切分析或分子克隆很有好处。
⑦引物的特异性:引物应与核酸序列数据库的其它序列无明显同源性。
引物量:每条引物的浓度01〜lumol或10〜100mol,以最低引物量产生所需要的结果为好,引物浓度偏高会引起错配和非特异性扩增,且可增加引物之间形成二聚体的机会。
酶及其浓度目前有两种TqDNA聚合酶供应,一种是从栖热水生杆菌中提纯的天然酶,另一种为大肠菌合成的基因工程酶。
催化一典型的PCR反应约需酶量2。
5U(指总反应体积为100ul 时),浓度过高可引起非特异性扩增,浓度过低则合成产物量减少。
pcr反应体系的基本构成
pcr反应体系的基本构成PCR(聚合酶链反应)是一种重要的分子生物学技术,它能够在体外迅速扩增特定DNA片段。
PCR反应体系的基本构成包括引物、DNA模板、dNTPs(脱氧核苷酸三磷酸盐)、聚合酶、缓冲液和水。
引物是PCR反应中的关键组成部分,它是DNA的两条链的起始序列,能够指示扩增特定DNA片段的位置。
引物一般由合成寡核苷酸组成,长度通常为18-30个碱基。
在PCR反应中,引物与DNA模板的两个互补序列结合,作为DNA聚合酶的起始点。
DNA模板是PCR反应中的待扩增的DNA片段,可以是从细胞中提取的基因组DNA,也可以是经过特定方法提取和纯化的DNA片段。
DNA 模板的质量和纯度对PCR反应的结果有重要影响,因此在PCR反应前需要对DNA模板进行质检和纯化处理。
dNTPs是PCR反应中的四种脱氧核苷酸三磷酸盐,分别是dATP、dCTP、dGTP和dTTP。
它们是DNA合成的基本单元,在PCR反应中起到提供碱基的作用。
dNTPs的浓度需要适当控制,过高或过低都会影响PCR反应的效果。
聚合酶是PCR反应中的关键酶,它能够在适宜的温度下,在DNA模板和引物的指导下,合成新的DNA链。
常用的聚合酶有Taq聚合酶和Pfu聚合酶,它们具有高度的热稳定性和DNA聚合酶活性,适用于PCR反应的高温环境。
缓冲液是PCR反应中必不可少的成分,它可以维持PCR反应体系的pH值和离子浓度稳定,提供适宜的反应环境。
常用的PCR缓冲液包括Tris-HCl缓冲液和KCl缓冲液。
水是PCR反应体系中的溶剂,它起到稀释其他反应成分和提供体积的作用。
水的质量和纯度对PCR反应的结果有一定影响,因此需要使用去离子水或高纯水。
除了上述基本构成外,PCR反应中还可以添加其他辅助成分,如Mg2+离子、PCR增效剂和引物嵌合物等。
Mg2+离子是聚合酶活性的必需离子,能够稳定DNA双链结构和提供DNA结合的稳定性。
PCR 增效剂可以提高PCR反应的效率和特异性,减少非特异性扩增产物的生成。
pcr概念和基本原理
pcr概念和基本原理
PCR(聚合酶链式反应)是一种基于DNA复制的体外合成DNA的技术。
它是由克利夫·库里思和凯瑟琳·穆利斯于1983年发明的,该技术后来获得了1993年的诺贝尔化学奖。
PCR的基本原理如下:
1. 反应体系:PCR反应需要DNA模板、DNA引物、DNA聚合酶、dNTPs(四种脱氧核苷三磷酸)以及缓冲液等组成的反应体系。
2. Denaturation(变性):反应开始时,将反应体系加热至高温(通常为94-98℃),使DNA双链分离成单链。
这一步骤将使模板DNA的两条链分开,使引物能够结合。
3. Annealing(退火):将反应体系降温至50-65℃,使引物与模板DNA的单链互补配对。
引物是一段短DNA序列,它会识别并结合模板DNA的特定区域。
4. Extension(延伸):将反应体系温度升高至72℃,加入DNA聚合酶以及dNTPs。
DNA聚合酶会从引物结合的位置开始向模板链的3'端延伸,并在每个引物的序列上合成一条新的DNA链。
以上的三个步骤构成了PCR的一个循环。
在一个PCR反应过程中,这个循环可以重复多次,通常需要进行20-40个循环。
每次循环都会使目标DNA区域的数量成倍增加,因此可以在
几小时内从极少量的DNA样本中合成大量的DNA。
PCR可以用于多种应用,包括基因突变的检测、DNA序列的测定、基因克隆、疾病诊断等。
它在分子生物学研究、医学诊断和法庭鉴定等领域起着重要作用。
pcr标准反应体系
pcr标准反应体系PCR标准反应体系。
PCR(Polymerase Chain Reaction)是一种分子生物学技术,用于扩增DNA片段。
PCR标准反应体系是PCR技术中非常重要的一环,它的稳定性和准确性直接影响到PCR扩增的结果。
本文将介绍PCR标准反应体系的组成和影响因素。
PCR标准反应体系由DNA模板、引物、酶、缓冲液、dNTPs和水组成。
其中,DNA模板是待扩增的DNA片段,引物是用于识别目标DNA序列的寡核苷酸片段,酶是用于DNA合成的酶,缓冲液用于维持反应体系的pH值,dNTPs是四种脱氧核苷酸,用于DNA合成,水则是PCR反应的溶剂。
这些组分的比例和质量都会对PCR反应的效果产生影响。
首先,DNA模板的质量和浓度会直接影响到PCR扩增的效果。
如果DNA模板的质量不好或者浓度过低,会导致PCR扩增产物稀少或者根本无法扩增。
因此,在进行PCR反应前,需要对DNA模板进行质量和浓度的检测,以确保PCR反应的准确性和稳定性。
其次,引物的设计和浓度也是影响PCR反应的重要因素。
引物的设计需要考虑到目标DNA序列的特点,如GC含量、碱基序列等,以确保引物能够特异性地识别目标DNA序列。
引物的浓度过高或者过低都会影响到PCR反应的效果,因此需要进行引物的优化实验,确定最佳的引物浓度。
酶是PCR反应中的关键因素之一,不同的酶具有不同的特性,如热稳定性、扩增速率等。
选择合适的酶对PCR反应的效果至关重要。
同时,酶的浓度也需要进行优化实验,以确定最佳的酶浓度。
缓冲液的选择和pH值的调节可以影响PCR反应的特异性和效率。
不同的缓冲液具有不同的缓冲能力和离子强度,因此需要根据实验需求选择合适的缓冲液。
同时,缓冲液的pH值也需要进行调节,以确保PCR反应在最适宜的pH条件下进行。
dNTPs是PCR反应中必不可少的组分,它们是DNA合成的基本原料。
因此,dNTPs的质量和浓度也会对PCR反应产生影响。
需要注意的是,dNTPs的浓度过高或者过低都会影响到PCR反应的效果,因此需要进行优化实验,确定最佳的dNTPs浓度。
PCR反应体系与反应条件
聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction ,PCR)是80年代中期发展起来的体外核酸扩增技术。
它具有特异、敏感、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等突出优点;能在一个试管内将所要研究的目的基因或某一DNA片段于数小时内扩增至十万乃至百万倍,使肉眼能直接观察和判断;可从一根毛发、一滴血、甚至一个细胞中扩增出足量的DNA供分析研究和检测鉴定。
过去几天几星期才能做到的事情,用PCR 几小时便可完成。
PCR技术是生物医学领域中的一项革命性创举和里程碑。
PCR的最早设想核酸研究已有100多年的历史,本世纪60年代末、70年代初人们致力于研究基因的体外分离技术,Korana于1971年最早提出核酸体外扩增的设想:“经过DNA变性,与合适的引物杂交,用DNA 聚合酶延伸引物,并不断重复该过程便可克隆tRNA基因”。
PCR的实现1985年美国PE-Cetus公司人类遗传研究室的Mullis等发明了具有划时代意义的聚合酶链反应。
其原理类似于DNA的体内复制,只是在试管中给DNA的体外合成提供以致一种合适的条件---摸板DNA,寡核苷酸引物,DNA聚合酶,合适的缓冲体系,DNA变性、复性及延伸的温度与时间。
PCR的改进与完善Mullis最初使用的DNA聚合酶是大肠杆菌DNA聚合酶I的Klenow片段,其缺点是:①Klenow酶不耐高温,90℃会变性失活,每次循环都要重新加。
②引物链延伸反应在37℃下进行,容易发生模板和引物之间的碱基错配,其PCR产物特异性较差,合成的DNA片段不均一。
此种以Klenow酶催化的PCR技术虽较传统的基因扩增具备许多突出的优点,但由于Klenow酶不耐热,在DNA模板进行热变性时,会导致此酶钝化,每加入一次酶只能完成一个扩增反应周期,给PCR技术操作程序添了不少困难。
这使得PCR技术在一段时间内没能引起生物医学界的足够重视。
1988年初,Keohanog改用T4 DNA聚合酶进行PCR,其扩增的DNA片段很均一,真实性也较高,只有所期望的一种DNA片段。
PCR反应体系包含哪几种成分,
PCR反应体系包含哪几种成分PCR(聚合酶链式反应)是一种在分子生物学中广泛应用的技术,可快速扩增DNA 片段。
PCR反应体系是进行PCR实验时所需的各种试剂的组合,包括几种重要的成分。
下面将介绍PCR反应体系中的几个主要成分。
基本PCR反应体系成分1.DNA模板:PCR反应的目标是扩增特定的DNA片段,因此需要将待扩增的DNA作为反应体系的一部分。
DNA模板可以是来自细胞的基因组DNA,也可以是经过特定方法纯化的目标DNA片段。
2.引物:PCR反应中的引物是两个短的DNA序列,与待扩增DNA片段的两端序列互补。
引物的作用是指导DNA聚合酶在扩增过程中的特异性引物结合和合成新链的起始。
引物的设计对PCR反应的特异性和成功与否至关重要。
3.DNA聚合酶:PCR反应中最重要的酶是DNA聚合酶,常用的是具有高热稳定性的热稳定DNA聚合酶,如Taq聚合酶。
这种酶可以在高温下活性稳定,适合PCR 反应的温度循环。
4.双脱氧核苷酸三磷酸(dNTPs):PCR反应需要四种单个脱氧核苷酸(dATP、dCTP、dGTP和dTTP)作为DNA聚合酶合成新链所需的原料。
它们在PCR反应体系中以三磷酸形式存在。
5.缓冲液:PCR反应体系中的缓冲液是为了调节反应体系的pH值和离子强度,提供合适的环境条件使DNA聚合酶活性最高。
常用的缓冲液包括Tris-HCl缓冲液。
6.Mg2+:镁离子是DNA聚合酶活性的重要辅因子,它能够稳定聚合酶与dNTPs的结合,促进引物与DNA模板的结合。
PCR反应需要在反应体系中添加适量的Mg2+。
其他PCR反应体系常见成分1.BSA:牛血清蛋白(BSA)是一种常用的PCR反应体系添加剂。
BSA的存在可以提高PCR反应的特异性和扩增效率,减少非特异性扩增的产生。
2.DMSO:二甲基亚砜(DMSO)可用于提高PCR反应的特异性和扩增效率,特别是对GC含量较高的DNA片段。
DMSO还可以降低反应温度的影响,提高反应的灵敏度。
pcr反应体系组成包括
pcr反应体系组成包括PCR(聚合酶链式反应)是一种被广泛应用于分子生物学领域的技术,它能够迅速扩增DNA序列。
PCR反应体系的组成对于反应的成功与否至关重要。
一个标准的PCR反应体系通常包括DNA模板、引物、DNA聚合酶、缓冲液、dNTPs(脱氧核苷酸三磷酸盐)以及辅助试剂。
DNA模板DNA模板是PCR反应的起点,它可以是从真核或原核生物中提取的基因组DNA、cDNA(反转录产生的DNA)或是进行了特定片段扩增并纯化的DNA。
引物引物是PCR反应中起到特异性识别和引导基因扩增的关键组分。
通常,PCR反应需要一对引物,分别定位于待扩增DNA序列的5’端和3’端。
这两个引物的序列应该能够与目标DNA序列的两侧互补配对。
DNA聚合酶DNA聚合酶是PCR反应中的核心酶。
它能够选择性地识别引物与DNA模板的互补配对部分,并沿着模板链合成新的DNA链。
常用的DNA聚合酶包括Taq聚合酶、Pfu聚合酶和Tli聚合酶等。
缓冲液缓冲液用于提供适宜的pH、离子强度和稳定PCR反应的条件。
一般来说,PCR反应的缓冲液含有Tris-HCl缓冲剂、MgCl2离子和KCl盐。
dNTPsdNTPs是DNA聚合酶在合成新链时需要的四种脱氧核苷酸单元,包括dATP、dCTP、dGTP和dTTP。
它们是PCR反应中的“构建材料”,用于合成模板的互补链。
辅助试剂在PCR反应中,还可以加入一些辅助试剂以提高PCR的效率和特异性。
这些辅助试剂包括PCR增效剂(如BSA和DMSO)、PCR抑制剂(如海藻糖酶和PCR抑制缓冲剂)以及DNA模板的处理酶(如DNA酶和RNase酶)等。
综上所述,PCR反应体系的组成包括DNA模板、引物、DNA聚合酶、缓冲液、dNTPs以及辅助试剂。
这些组分相互作用,共同推动PCR反应的进行,使得目标DNA序列在反应中被迅速而准确地扩增。
对PCR反应体系的合理设计和优化至关重要,对PCR 技术的应用有着重要的影响。
PCR循环反应体系包括哪些
PCR循环反应体系包括哪些PCR(聚合酶链反应)是分子生物学中常用的一个技术,用于扩增DNA片段。
它在遗传学研究、基因工程、医学诊断等领域具有广泛应用。
PCR循环反应体系是进行PCR 实验所必需的组分及其比例的组合。
下面将介绍PCR循环反应体系包括的几个主要组分。
样品DNA样品DNA是PCR反应的起始物质,可以是从细胞提取的基因组DNA,也可以是经过特定方法提取纯化的目标DNA片段。
样品DNA需要在PCR反应体系中作为DNA模板,通过扩增形成大量的目标DNA。
引物引物是PCR反应中的两个小DNA片段,它们与目标DNA的两个末端序列互补。
引物在PCR反应中起到识别目标DNA序列和合成新DNA链的作用。
引物的设计要求具有一定长度(一般为18-30碱基对),并且要具有高度特异性和互补性,以确保选择性扩增目标DNA。
dNTPsdNTPs(脱氧核苷酸三磷酸盐)是PCR反应体系中的四种单个脱氧核苷酸单元,包括脱氧腺嘌呤酸(dATP)、脱氧鸟嘌呤酸(dGTP)、脱氧胞嘧啶酸(dCTP)和脱氧胸苷酸(dTTP)。
它们是PCR反应中新合成DNA链的构建材料。
缓冲液缓冲液用于维持PCR反应体系的pH值稳定,提供适宜的离子强度和酶催化环境。
一般情况下,PCR反应缓冲液含有Tris-HCl缓冲剂、MgCl2和pH值调节剂。
酶PCR反应中最关键的酶是热稳定的DNA聚合酶。
常用的DNA聚合酶是来自热泛菌属的Taq聚合酶,它能够耐高温反应条件下的变性和重聚,并且具有高度的聚合酶活性。
模板DNA浓度和引物浓度PCR循环反应体系中的模板DNA浓度和引物浓度是PCR反应的关键参数之一。
合适的模板DNA浓度可以增加PCR反应的特异性和效率,而适当的引物浓度可以保证引物与模板DNA发生特异性的杂交,从而实现目标DNA的扩增。
综上所述,PCR循环反应体系包括样品DNA、引物、dNTPs、缓冲液和酶等关键组分。
合理的设计和配置PCR反应体系是保证PCR反应成功扩增目标DNA的基础。
PCR反应体系与反应条件
标准的PCR反应体系:10×扩增缓冲液 10ul4种dNTP混合物各200umol/L引物各10~100pmol模板DNA 0.1~2ugTaq DNA聚合酶 2.5uMg2+ 1.5mmol/L加双或三蒸水至 100ulPCR反应五要素:参加PCR反应的物质主要有五种即引物、酶、dNTP、模板和Mg2+引物:引物是PCR特异性反应的关键,PCR 产物的特异性取决于引物与模板DNA互补的程度。
理论上,只要知道任何一段模板DNA序列,就能按其设计互补的寡核苷酸链做引物,利用PCR就可将模板DNA在体外大量扩增。
设计引物应遵循以下原则:①引物长度: 15-30bp,常用为20bp左右。
②引物扩增跨度:以200-500bp为宜,特定条件下可扩增长至10kb的片段。
③引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C过多易出现非特异条带。
ATGC最好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列。
④避免引物内部出现二级结构,避免两条引物间互补,特别是3’端的互补,否则会形成引物二聚体,产生非特异的扩增条带。
⑤引物3’端的碱基,特别是最末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,以避免因末端碱基不配对而导致PCR失败。
⑥引物中有或能加上合适的酶切位点,被扩增的靶序列最好有适宜的酶切位点,这对酶切分析或分子克隆很有好处。
⑦引物的特异性:引物应与核酸序列数据库的其它序列无明显同源性。
引物量:每条引物的浓度0.1~1umol或10~100pmol,以最低引物量产生所需要的结果为好,引物浓度偏高会引起错配和非特异性扩增,且可增加引物之间形成二聚体的机会。
酶及其浓度目前有两种Taq DNA聚合酶供应,一种是从栖热水生杆菌中提纯的天然酶,另一种为大肠菌合成的基因工程酶。
催化一典型的PCR反应约需酶量2.5U(指总反应体积为100ul时),浓度过高可引起非特异性扩增,浓度过低则合成产物量减少。
PCR反应体系由哪些组成的
PCR反应体系由哪些组成的PCR(聚合酶链式反应)是一种在分子生物学中广泛应用的技术,用于扩增DNA序列。
PCR反应体系由以下几个核心组成部分构成:模板DNAPCR反应的第一个关键组成部分是模板DNA。
模板DNA是待扩增的DNA片段,可以从生物样品中提取得到,如细菌培养物、植物组织或动物细胞等。
PCR的目的是扩增模板DNA中感兴趣的特定序列。
引物引物是PCR反应中的另一个重要组成部分。
引物是短的DNA片段,它们的序列与待扩增的DNA序列的两端互补。
引物通过与模板DNA序列的互补配对,作为PCR反应的起点。
PCR反应过程中,引物会分别结合到模板DNA的两条链上,作为DNA聚合酶的起始点。
DNA聚合酶DNA聚合酶是PCR反应中的关键酶类。
它能够识别引物与模板DNA的互补序列,并在引物的帮助下,在扩增过程中合成新的DNA链。
在PCR反应过程中,DNA聚合酶将引物延伸为新的DNA链,与模板DNA的两条链一起形成双链DNA。
dNTPsdNTPs(脱氧核苷三磷酸)是PCR反应中的四种核苷酸单元,包括脱氧腺嘌呤酸(dATP)、脱氧鸟苷酸(dGTP)、脱氧胞嘧啶酸(dCTP)和脱氧胸腺嘧啶酸(dTTP)。
这些dNTPs是DNA聚合酶在PCR反应中合成新DNA链所需的原料。
缓冲液和盐缓冲液和盐是PCR反应体系中的重要成分。
缓冲液提供了所需的pH条件,以保持PCR反应处于最佳状态。
盐的存在有助于维持PCR反应的离子强度和稳定性。
热稳定性PCR反应体系中还需要热稳定性组分,如热稳定的DNA聚合酶。
由于PCR反应需要多次变温循环,包括高温变性、低温退火和中等温度延伸等步骤。
热稳定性组分可以在高温下保持活性,以确保PCR反应的成功进行。
综上所述,PCR反应体系由模板DNA、引物、DNA聚合酶、dNTPs、缓冲液、盐和热稳定性组分等多个组成部分构成。
这些组成部分相互作用,形成一个复杂但高效的PCR反应体系,用于扩增DNA序列。
PCR反应体系应该包括哪些组分和部分
PCR反应体系应该包括哪些组分和部分PCR(聚合酶链反应)是一种广泛应用于分子生物学的技术,用于在体外扩增DNA 序列。
为了保证反应的成功和准确,PCR反应体系必须包括以下几个重要组分和部分。
1. DNA模板DNA模板是PCR反应的起始材料,它是待扩增的DNA序列。
DNA模板可以来源于多个来源,如细菌、真菌、植物或动物组织等。
在PCR反应中,模板的浓度直接影响到扩增的效率和特异性,因此需要确保模板的纯度和浓度适当。
2. 引物引物是PCR反应体系中用于选择性扩增目标DNA序列的短寡核苷酸序列。
引物的设计非常重要,它应该与目标DNA序列的两端互补,并具有特异性,以避免非特异性扩增。
在PCR反应中,通常使用一对引物,即前向引物和逆向引物。
3. 核苷酸三磷酸(dNTPs)核苷酸三磷酸是PCR反应的构建单元,用于扩增新的DNA链。
它们是脱氧核糖核苷酸(dATP,dCTP,dGTP和dTTP)的混合物。
在PCR反应中,dNTPs会与引物结合,由聚合酶在扩增过程中合成新的DNA链。
4. 聚合酶聚合酶是PCR反应中最重要的酶,具有DNA复制和合成功能。
最常用的聚合酶是Taq聚合酶(Thermus aquaticus聚合酶),它能在高温下稳定活性。
在PCR反应中,聚合酶将模板DNA的两个链分离,并在每个引物的3’端开始合成新的DNA链。
5. 缓冲液缓冲液在PCR反应中起到维持合适pH值以及提供离子强度的作用,保证反应顺利进行。
常用的PCR缓冲液中包含Tris-HCl缓冲液、MgCl2、KCl等成分,以提供最适合聚合酶活性的环境。
6. 钾离子钾离子是PCR反应中必需的离子之一,它对聚合酶的活性和特异性起到关键作用。
适量的钾离子有助于维持聚合酶的稳定性和反应的准确性。
7. 模板DNA扩增产物检测方法PCR反应的结果需要通过合适的方法进行检测和分析。
最常用的方法是琼脂糖凝胶电泳,通过电泳分析扩增产物的大小和数量。
此外,还可以使用比色法、荧光法和实时荧光定量PCR等方法对PCR产物进行定量和分析。
PCR百度百科
PCR百度百科PCR是一个英文简称缩写,通常用于很多学术名词的缩写,包括生物学的聚合酶链式反应,电子信息学的光电导继电器,计算机学的程序控制暂存器,电子学的节目时钟参考,口腔行业的术语表膜清洁率。
目录1.生物学的聚合酶链式反应2. 电子信息学的光电导继电器3. 计算机学的程序控制暂存器4. 电子学的节目时钟参考1.生物学的聚合酶链式反应2. 电子信息学的光电导继电器3. 计算机学的程序控制暂存器4. 电子学的节目时钟参考展开1.生物学的聚合酶链式反应定义聚合酶链式反应简称PCR(英文全称:Polymerase Chain Reaction),聚合酶链式反应具体内容点击:聚合酶链式反应,简称PCR。
聚合酶链式反应,其英文Polymease Chain Reaction(PCR)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。
它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究,还可用于疾病病的诊断或任何有DNA,RNA的地方.聚合酶链式反应(Polymerase ChainReaction,简称PCR)又称无细胞分子克隆或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增技术。
由美国科学家PE(Perkin Elmer珀金-埃尔默)公司遗传部的Dr. Mullis发明,由于PCRPCR技术在理论和应用上的跨时代意义,因此Mullis获得了1993年诺贝尔化学奖。
技术原理DNA的半保留复制是生物进化和传代的重要途径。
双链DNA在多种酶的作用下可以变性解链成单链,在DNA聚合酶与启动子的参与下,根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子挎贝。
在聚合酶链式反应实验中发现,DNA在高温时也可以发生变性解链,当温度降低后又可以复性成为双链。
因此,通过温度变化控制DNA的变性和复性,并设计引物做启动子,加入DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。
标准的PCR反应体系
标准的PCR反应体系PCR的反应体积一般有:10、20、25、40、50、100μl(一般不要低于10μl,体积过少会影响扩增效率及产物得率)PCR反应体系与反应条件--------------------------------------------------------------------------------标准的PCR反应体系:10×扩增缓冲液10ul4种dNTP混合物各200umolL引物各10~100mol模板DNA 01~2ugTqDNA聚合酶25ug2+ 15mmolL加双或三蒸水至100ulPCR反应五要素:参加PCR反应的物质主要有五种即引物、酶、dNTP、模板和g2+引物:引物是PCR特异性反应的关键,PCR产物的特异性取决于引物与模板DNA互补的程度。
理论上,只要知道任何一段模板DNA序列,就能按其设计互补的寡核苷酸链做引物,利用PCR就可将模板DNA在体外大量扩增。
设计引物应遵循以下原则:①引物长度:15-30b,常用为20b左右。
②引物扩增跨度:以200-500b为宜,特定条件下可扩增长至10kb的片段。
③引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C过多易出现非特异条带。
ATGC最好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列。
④避免引物内部出现二级结构,避免两条引物间互补,特别是3'端的互补,否则会形成引物二聚体,产生非特异的扩增条带。
⑤引物3'端的碱基,特别是最末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,以避免因末端碱基不配对而导致PCR失败。
⑥引物中有或能加上合适的酶切位点,被扩增的靶序列最好有适宜的酶切位点,这对酶切分析或分子克隆很有好处。
⑦引物的特异性:引物应与核酸序列数据库的其它序列无明显同源性。
引物量:每条引物的浓度01~1umol或10~100mol,以最低引物量产生所需要的结果为好,引物浓度偏高会引起错配和非特异性扩增,且可增加引物之间形成二聚体的机会。
pcr反应体系应包含哪些成分及用量的方法
pcr反应体系应包含哪些成分及用量的方法引言聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,简称PCR)是一种常用于扩增DNA片段的技术。
在PCR反应体系中,正确的成分及其用量对于反应的成功和效果至关重要。
本文将介绍PCR反应体系中应包含的成分以及其用量的方法。
PCR反应体系成分下面是PCR反应体系中应包含的主要成分:1.模板DNA(Template DNA):PCR反应的起点DNA。
可以是基因组DNA、cDNA或任何其他含有待扩增片段的DNA。
通常情况下,将模板DNA浓度控制在1-100ng/μl之间。
2.引物(Primers):PCR反应需要两个特异性引物,用于定位待扩增片段的起始和终止位点。
引物的长度通常在18-30个碱基对之间,浓度在0.1-1μM范围内。
3.核苷酸三磷酸(dNTPs):PCR反应需要四种核苷酸三磷酸(dATP、dCTP、dGTP、dTTP),用于DNA链的合成。
每种核苷酸的浓度应为200-400μM。
4.缓冲液(Buffer):PCR反应需要在特定pH条件下进行,缓冲液用于调节反应体系的pH值。
常用的缓冲液包括Tris-HCl缓冲液、KCl缓冲液等。
5.Mg2+离子:Mg2+离子是DNA聚合酶的必需辅因子,用于维持DNA聚合酶的活性。
通常在反应体系中的Mg2+浓度为1-2.5mM。
6.DNA聚合酶(DNA Polymerase):PCR反应需要一种高度稳定和高效的DNA聚合酶。
常用的聚合酶包括Taq聚合酶、Pfu聚合酶等。
聚合酶的用量需要根据不同品牌和反应体系进行调整。
除了以上主要成分外,还可以添加一些辅助成分来提高PCR反应的效果,例如:•BSA(Bovine Serum Albumin):在特定情况下,BSA可以提高PCR反应的特异性和扩增效率。
通常的BSA浓度为0.1-1mg/ml。
•DMSO(Dimethyl Sulfoxide):DMSO可以降低DNA的熔解温度,使PCR反应在高GC含量的区域更加稳定。
pcr标准扩增体系
pcr标准扩增体系PCR标准扩增体系。
PCR(Polymerase Chain Reaction)是一种重要的分子生物学技术,它能够在体外迅速复制DNA片段,从而扩增出足够的DNA样本用于后续的实验操作。
PCR标准扩增体系是指在PCR反应中所需的基本组成部分,包括DNA模板、引物、酶、缓冲液和核苷酸等。
本文将对PCR标准扩增体系的各个组成部分进行详细介绍,以便读者对PCR技术有更全面的了解。
首先,DNA模板是PCR反应中必不可少的一部分。
DNA模板可以是从细胞中提取的基因组DNA,也可以是经过纯化和扩增的特定DNA片段。
在PCR反应中,DNA模板起到了引导引物结合和扩增目标DNA的作用。
因此,选择合适的DNA模板对于PCR反应的成功至关重要。
其次,引物是PCR反应中的另一个重要组成部分。
引物是一种短的寡聚核苷酸序列,它们与目标DNA的两端互补结合,作为DNA聚合酶的起始点。
在PCR反应中,引物的选择直接影响到扩增产物的特异性和效率。
因此,设计合适的引物对于PCR反应的成功非常重要。
另外,DNA聚合酶是PCR反应中不可或缺的酶类。
DNA聚合酶能够在一定温度下,沿着DNA模板进行DNA链的合成。
在PCR反应中,常用的DNA聚合酶有Taq聚合酶、Pfu聚合酶等。
这些酶在PCR反应中起着至关重要的作用,能够保证PCR反应的顺利进行。
此外,缓冲液也是PCR反应中必备的一部分。
缓冲液能够维持PCR反应体系的pH值稳定,提供适宜的离子环境,同时还能够保护DNA聚合酶不受到PCR反应条件的影响。
常用的PCR缓冲液有Tris-HCl缓冲液、KCl缓冲液等。
最后,核苷酸是PCR反应中的另一个重要组成部分。
核苷酸是DNA聚合酶合成新DNA链所需的原料,它们包括脱氧核苷酸三磷酸盐(dNTPs)和脱氧核苷酸二磷酸盐(ddNTPs)。
在PCR反应中,核苷酸的浓度和平衡对于PCR扩增的效率和特异性有着重要的影响。
综上所述,PCR标准扩增体系是PCR技术成功的关键。
pcr反应体系组成
pcr反应体系组成PCR反应体系(PolymeraseChainReaction,简称PCR)是一种具有强大功能的分子生物学技术,可用来大量复制(复制)DNA片段。
PCR反应体系通常由若干组成部分组成,其中包括DNA模板,DNA聚合酶,引物,dNTP,DNA酶,缓冲液,阳离子缓冲液和NaCl等。
管反应体系中的每种成分都有其重要性,但它们之间的相互作用决定了PCR反应的最终结果。
DNA模板是反应体系的基础,其中必须包含数据库中的待分析基因段,以及其他可能存在的基因段。
DNA模板的量是关键,可确保PCR反应体系的有效复制。
DNA聚合酶是PCR反应的核心成分,具有将dNTP连接起来的能力,从而在模板上构建一条可编码的段。
DNA聚合酶可以是特定物种的,也可以是抗菌性物质。
如果使用抗菌性物质,反应体系中的DNA 模板将会被破坏,因此,在选择DNA聚合酶时需要加以考虑。
引物是PCR反应体系中最重要的成分之一,它是用来导向酶的寡核苷酸,由核苷酸序列组成。
有两种类型的引物:第一种是用于检测特定基因的引物,第二种是用于特定段的引物。
为了有效地开展PCR,需要两个引物,一个可与模板上的特定区域结合,另一个则与模板上的另一区域结合。
dNTP(双磷酸腺苷)是DNA的建筑块,它们是四种核苷酸的混合物,其中包括腺苷,胞苷,胸腺苷和烟酸。
在PCR反应中,dNTP起着特殊的作用,它可以配对DNA模板上的核苷酸,并与其结合。
DNA酶用于分解模板上的DNA,并将其转换成具有新功能的DNA 序列,以及电泳过程中的分子移动。
一般而言,反应体系中的DNA 酶具有降解能力和酶切能力。
它们可以用来增强PCR反应的灵敏度和特异性。
缓冲液可以维持PCR反应体系中酶活性水平。
缓冲液含有一些常见的成分,如磷酸,氯化钠,氯化钾等。
缓冲液可确保在PCR反应体系中维持正确的酸碱度,并有助于降低外界因素对DNA模板的不利影响。
NaCl(普通盐)可以提高PCR反应体系的活性,使其能够有效地催化酶-DNA复合物的形成。
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标准的PCR反应体系PCR反应体系与反应条件--------------------------------------------------------------------------------标准的PCR反应体系:10×扩增缓冲液10ul4种dNTP混合物各200umolL引物各10~100mol模板DNA 01~2ugTqDNA聚合酶25ug2+ 15mmolL加双或三蒸水至100ulPCR反应五要素:参加PCR反应的物质主要有五种即引物、酶、dNTP、模板和g2+引物:引物是PCR特异性反应的关键,PCR产物的特异性取决于引物与模板DNA互补的程度。
理论上,只要知道任何一段模板DNA序列,就能按其设计互补的寡核苷酸链做引物,利用PCR就可将模板DNA在体外大量扩增。
设计引物应遵循以下原则:①引物长度:15-30b,常用为20b左右。
②引物扩增跨度:以200-500b为宜,特定条件下可扩增长至10kb的片段。
③引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C过多易出现非特异条带。
ATGC最好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列。
④避免引物内部出现二级结构,避免两条引物间互补,特别是3'端的互补,否则会形成引物二聚体,产生非特异的扩增条带。
⑤引物3'端的碱基,特别是最末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,以避免因末端碱基不配对而导致PCR失败。
⑥引物中有或能加上合适的酶切位点,被扩增的靶序列最好有适宜的酶切位点,这对酶切分析或分子克隆很有好处。
⑦引物的特异性:引物应与核酸序列数据库的其它序列无明显同源性。
引物量:每条引物的浓度01~1umol或10~100mol,以最低引物量产生所需要的结果为好,引物浓度偏高会引起错配和非特异性扩增,且可增加引物之间形成二聚体的机会。
酶及其浓度目前有两种TqDNA聚合酶供应,一种是从栖热水生杆菌中提纯的天然酶,另一种为大肠菌合成的基因工程酶。
催化一典型的PCR反应约需酶量2。
5U(指总反应体积为100ul时),浓度过高可引起非特异性扩增,浓度过低则合成产物量减少。
dNTP的质量与浓度dNTP的质量与浓度和PCR扩增效率有密切关系,dNTP粉呈颗粒状,如保存不当易变性失去生物学活性。
dNTP溶液呈酸性,使用时应配成高浓度后,以1NH或1Tris。
HCL的缓冲液将其PH调节到70~75,小量分装,-20℃冰冻保存。
多次冻融会使dNTP降解。
在PCR反应中,dNTP应为50~200umolL,尤其是注意4种dNTP的浓度要相等(等摩尔配制),如其中任何一种浓度不同于其它几种时(偏高或偏低),就会引起错配。
浓度过低又会降低PCR产物的产量。
dNTP能与g2+结合,使游离的g2+浓度降低。
模板(靶基因)核酸模板核酸的量与纯化程度,是PCR成败与否的关键环节之一,传统的DNA纯化方法通常采用SDS和蛋白酶K来消化处理标本。
SDS的主要功能是:溶解细胞膜上的脂类与蛋白质,因而溶解膜蛋白而破坏细胞膜,并解离细胞中的核蛋白,SDS还能与蛋白质结合而沉淀;蛋白酶K能水解消化蛋白质,特别是与DNA结合的组蛋白,再用有机溶剂酚与氯仿抽提掉蛋白质和其它细胞组份,用乙醇或异丙醇沉淀核酸。
提取的核酸即可作为模板用于PCR反应。
一般临床检测标本,可采用快速简便的方法溶解细胞,裂解病原体,消化除去染色体的蛋白质使靶基因游离,直接用于PCR扩增。
RNA模板提取一般采用异硫氰酸胍或蛋白酶K法,要防止RNse降解RNA。
g2+浓度g2+对PCR扩增的特异性和产量有显著的影响,在一般的PCR反应中,各种dNTP浓度为200umolL时,g2+浓度为15~20mmolL为宜。
g2+浓度过高,反应特异性降低,出现非特异扩增,浓度过低会降低TqDNA聚合酶的活性,使反应产物减少。
PCR反应条件的选择PCR反应条件为温度、时间和循环次数。
温度与时间的设置:基于PCR原理三步骤而设置变性-退火-延伸三个温度点。
在标准反应中采用三温度点法,双链DNA在90~95℃变性,再迅速冷却至40~60℃,引物退火并结合到靶序列上,然后快速升温至70~75℃,在TqDNA聚合酶的作用下,使引物链沿模板延伸。
对于较短靶基因(长度为100~300b时)可采用二温度点法,除变性温度外、退火与延伸温度可合二为一,一般采用94℃变性,65℃左右退火与延伸(此温度TqDNA酶仍有较高的催化活性)。
①变性温度与时间:变性温度低,解链不完全是导致PCR失败的最主要原因。
一般情况下,93℃~94℃lmin足以使模板DNA变性,若低于93℃则需延长时间,但温度不能过高,因为高温环境对酶的活性有影响。
此步若不能使靶基因模板或PCR产物完全变性,就会导致PCR失败。
②退火(复性)温度与时间:退火温度是影响PCR特异性的较重要因素。
变性后温度快速冷却至40℃~60℃,可使引物和模板发生结合。
由于模板DNA比引物复杂得多,引物和模板之间的碰撞结合机会远远高于模板互补链之间的碰撞。
退火温度与时间,取决于引物的长度、碱基组成及其浓度,还有靶基序列的长度。
对于20个核苷酸,G+C含量约50%的引物,55℃为选择最适退火温度的起点较为理想。
引物的复性温度可通过以下公式帮助选择合适的温度:Tm值(解链温度)=4(G+C)+2(A+T)复性温度=Tm值-(5~10℃)在Tm值允许围内,选择较高的复性温度可大大减少引物和模板间的非特异性结合,提高PCR反应的特异性。
复性时间一般为30~60se,足以使引物与模板之间完全结合。
③延伸温度与时间:TqDNA聚合酶的生物学活性:70~80℃150核苷酸S酶分子70℃60核苷酸S酶分子55℃24核苷酸S酶分子高于90℃时,DNA合成几乎不能进行。
PCR反应的延伸温度一般选择在70~75℃之间,常用温度为72℃,过高的延伸温度不利于引物和模板的结合。
PCR延伸反应的时间,可根据待扩增片段的长度而定,一般1Kb 以内的DNA片段,延伸时间1min是足够的。
3~4kb的靶序列需3~4min;扩增10Kb需延伸至15min。
延伸进间过长会导致非特异性扩增带的出现。
对低浓度模板的扩增,延伸时间要稍长些。
循环次数循环次数决定PCR扩增程度。
PCR循环次数主要取决于模板DNA的浓度。
一般的循环次数选在30~40次之间,循环次数越多,非特异性产物的量亦随之增多。
PCR技术概论聚合酶链反应(PolymerseCinReion,PCR)是80年代中期发展起来的体外核酸扩增技术。
它具有特异、敏感、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等突出优点;能在一个试管内将所要研究的目的基因或某一DNA片段于数小时内扩增至十万乃至百万倍,使肉眼能直接观察和判断;可从一根毛发、一滴血、甚至一个细胞中扩增出足量的DNA供分析研究和检测鉴定。
过去几天几星期才能做到的事情,用PCR几小时便可完成。
PCR技术是生物医学领域中的一项革命性创举和里程碑。
PCR技术简史PCR的最早设想核酸研究已有100多年的历史,本世纪60年代末、70年代初人们致力于研究基因的体外分离技术,Korn于1971年最早提出核酸体外扩增的设想:“经过DNA变性,与合适的引物杂交,用DNA聚合酶延伸引物,并不断重复该过程便可克隆RNA基因”。
PCR的实现1985年美国PE-Ceus公司人类遗传研究室的ullis等发明了具有划时代意义的聚合酶链反应。
其原理类似于DNA的体内复制,只是在试管中给DNA的体外合成提供以致一种合适的条件---摸板DNA,寡核苷酸引物,DNA聚合酶,合适的缓冲体系,DNA变性、复性及延伸的温度与时间。
PCR的改进与完善ullis最初使用的DNA聚合酶是大肠杆菌DNA聚合酶的Kleno片段,其缺点是:①Kleno酶不耐高温,90℃会变性失活,每次循环都要重新加。
②引物链延伸反应在37℃下进行,容易发生模板和引物之间的碱基错配,其PCR产物特异性较差,合成的DNA片段不均一。
此种以Kleno酶催化的PCR技术虽较传统的基因扩增具备许多突出的优点,但由于Kleno酶不耐热,在DNA模板进行热变性时,会导致此酶钝化,每加入一次酶只能完成一个扩增反应周期,给PCR技术操作程序添了不少困难。
这使得PCR技术在一段时间内没能引起生物医学界的足够重视。
1988年初,Keonog改用T4DNA聚合酶进行PCR,其扩增的DNA片段很均一,真实性也较高,只有所期望的一种DNA片段。
但每循环一次,仍需加入新酶。
1988年Siki等从温泉中分离的一株水生嗜热杆菌(ermusquius)中提取到一种耐热DNA 聚合酶。
此酶具有以下特点:①耐高温,在70℃下反应2后其残留活性大于原来的90%,在93℃下反应2后其残留活性是原来的60%,在95℃下反应2后其残留活性是原来的40%。
②在热变性时不会被钝化,不必在每次扩增反应后再加新酶。
③大大提高了扩增片段特异性和扩增效率,增加了扩增长度(20Kb)。
由于提高了扩增的特异性和效率,因而其灵敏性也大大提高。
为与大肠杆菌多聚酶Kleno片段区别,将此酶命名为TqDNA多聚酶(TqDNAPolymerse)。
此酶的发现使PCR广泛的被应用。
PCR技术基本原理PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。
PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:①模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;③引物的延伸:DNA模板--引物结合物在TqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。
每完成一个循环需2~4分钟,2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
到达平台期(Pleu)所需循环次数取决于样品中模板的拷贝。
PCR的反应动力学PCR的三个反应步骤反复进行,使DNA扩增量呈指数上升。
反应最终的DNA扩增量可用Y=(1+X)n计算。
Y代表DNA片段扩增后的拷贝数,X表示平(Y)均每次的扩增效率,n代表循环次数。
平均扩增效率的理论值为100%,但在实际反应中平均效率达不到理论值。
反应初期,靶序列DNA片段的增加呈指数形式,随着PCR产物的逐渐积累,被扩增的DNA片段不再呈指数增加,而进入线性增长期或静止期,即出现“停滞效应”,这种效应称平台期数、PCR扩增效率及DNA聚合酶PCR的种类和活性及非特异性产物的竟争等因素。