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理性闡述qPCR實驗的Ct值的合理范圍
閱讀：966 發布時間：2018-7-16理性闡述qPCR實驗的Ct值的合理范圍。（附Ct值過大或過小的解決方法）
Ct值是什么？
Ct值具有什么樣的作用？
Ct值的正常范圍是多少？
Ct值太大或者太小的原因？
Ct值是熒光定量PCR重要的結果呈現形式。它被用于計算基因表達量差異或者基因拷貝數。那么熒光定量的Ct值多大可被認為是合理？如何保證Ct值的有效范圍呢？今天就讓小編來為大家解答這個問題。
Ct值是什么？
qPCR擴增過程中，擴增產物的熒光信號達到設定的熒光閾值時的所對應的擴增循環數（Cycle Threshold）。C代表Cycle，T代表Threshold。簡單講，Ct值就是qPCR中起始模板擴增達到一定產物量時，所對應的循環數。所謂“一定產物量”后續作進一步解釋。
Ct值有什么作用？
1.指數擴增、模板量與Ct值的關系
理想情況下，qPCR中的基因經過一定的循環數被指數擴增而積累，擴增循環數和產物量之間的關系是：擴增產物量=起始模板量×（1+En）循環個數。然而qPCR反應并不是一直處于理想情況下，當擴增產物量達到“一定產物量”時，此時循環個數為Ct值，處于指數擴增時期。Ct值與起始模板量的關系：模板的Ct值與該模板的錨點起始拷貝數的對數存在線性關系。起始模板量濃度越高，Ct值越小；起始模板量濃度越低，Ct值越大。
2.擴增曲線、熒光閾值與一定產物量
qPCR擴增產物量是以熒光信號的形式直接呈現，也就是擴增曲線。在PCR早期，擴增處于理想情況下，循環數較少，產物積累少，產生熒光的水平不能與熒光本底背景明顯地區別，之后熒光的產生增加進入指數期。可以在PCR反應剛處于指數期的某一點上來檢測PCR產物的量，以此作為“一定產物量”，并且由此來推斷模板初的含量。因此，一定產物量對應的熒光信號強度，也就是熒光閾值。
在PCR的后期，擴增曲線不再呈現指數擴增，進入線性期和平臺期。
3.Ct值的重現性
PCR循環在到達Ct值所在的循環數時，剛剛進入真正的指數擴增期，此時微小誤差尚未放大，因此Ct值的重現性*，即同一模板不同時間擴增或同一時間不同管內擴增，得到的Ct值是恒定的。
Ct值的范圍？
1.擴增效率En
PCR擴增效率是指聚合酶把待擴增基因轉變生成擴增子的效率。由1個DNA分子轉變生成2個DNA分子時的擴增效率為100%。擴增效率常用En表示。為了方便后續文章的分析，簡要介紹下影響擴增效率的因素。
影響因素 | 解釋 | 如何判定？ |
A.PCR抑制劑 | 1.模板RNA中可能含有抑制PCR反應的物質，如蛋白質或去污劑等。 2.反轉錄后的cDNA中含有高濃度的模板RNA和反轉錄試劑成分，也可能對后續PCR存在抑制。 | 1.可通過測定A260/A280和A260/A230比值或RNA電泳，判斷是否存在污染。 2.反轉錄后cDNA是否按照一定比例進行稀釋。 |
B.引物設計不合理 | 引物不能有效退火 | 檢查引物是否存在二聚體或發夾結構、存在錯配；有時需注意跨內含子設計。 |
C.反應程序不合適 | 1.引物不能有效退火。 2.DNA聚合酶活性未充分釋放， 3.長期高溫，DNA聚合酶活性下降。 | 1.退火溫度高于引物Tm值。 2.預變性時間太短。 3.反應程序各階段時間過長。 |
D.試劑未充分混勻或移液誤差 | 反應體系中，PCR反應成分的局部濃度過高或不均勻，導致PCR擴增不呈指數擴增。 |
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E.擴增子長度 | 擴增子長度太長，超過300bp，擴增效率低。 | 檢查擴增子長度是否在80bp-300bp之間。 |
F.qPCR試劑的影響 | 試劑中DNA聚合酶濃度較低或Buffer中離子濃度非優化，導致Taq酶活力未達強。 | 標準曲線測定引物擴增效率。 |
2.Ct值的范圍
Ct值的范圍為15-35。Ct值小于15，認為擴增在基線期范圍內，未達到熒光閾值。理想情況下，Ct值與模板起始拷貝數的對數存在線性關系，也就是標準曲線。通過標準曲線，擴增效率為100%時，計算出基因單個拷貝數定量的Ct值在35左右，若大于35，理論上模板起始拷貝數小于1，可認為無意義。
對于不同的基因Ct范圍，因起始模板量中基因拷貝數和擴增效率不同，需做出該基因的標準曲線，計算出基因的線性檢測范圍。
3.Ct值的影響因素
由擴增循環數和產物量之間的關系：擴增產物量=起始模板量×（1+En）循環個數，可以看出，在理想條件下，起始模板量和En會對Ct值產生影響。模板質量或者擴增效率的差異會造成Ct值偏大或過小。
4.Ct值過大或過小
小翊威逼利誘了我公司技術部的牛牛們，總結出Ct值常見的兩類問題的原因和解決方法，以饗讀者。
問題 | 可能的原因 | 解決方法 |
Ct值過大 | 1.模板濃度低或存在PCR抑制物 2.擴增效率低 | 1.提高模板濃度；或提高RNA或cDNA稀釋比例；或重新制備模板。 2.降低退火溫度，或選用二步法擴增；組分和體系充分混勻；優化反應程序；或嘗試更換試劑。 |
Ct值過小 | 1.模板濃度高 2.NTC和NRC存在污染 3.引物設計不合適 | 1.減少模板RNA量；或更高比例稀釋cDNA。 2.重新更換所有試劑；或使用UDGase防污染試劑。 3.優化程序，避免非特性擴增。
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