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qPCR結果都不一樣?這些技巧你需要掌握!

來源:上海康朗生物科技有限公司   2023年10月27日 14:27  

簡介

實時熒光定量PCR(Quantitative Real-time PCR)也稱 QPCR,是指在DNA 擴增應中,以熒光化學物質測單次聚合酶鏈式反應(PCR)循環后產物總量的方法

原理與操作 

QPCR 技術實現了 PCR 從定性到定量的飛躍,以特異性強、重復性好、定量準確、可實時監測等優點成為了分子生子生物學研究中常用工具。


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QPCR 自1983年發明以來,經過數次更新迭代,到如今在實驗中廣泛運用,

做過qPCR(熒光定量PCR)的小伙伴,可能會遇到這樣的問題,明明已經按照文獻的方法,照搬PCR引物,可還是每次結果都不一樣。

其實原因有這么幾個:

一、操作原因,你可能不太會用移液槍

有些小伙伴可能會說,移液槍使用多么簡單,怎么可能不會用?實際上,在使用移液槍,特別是微量移液槍的時候,我們往往會長期快速操作,也就是說在彈簧還沒來得及恢復的時候,我們已經又按了一下了。這樣可能導致的結果不用我多說,首先可能會導致……指關節受傷。當然,這些只是其次,最重要的是會影響移液量。

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所以,關愛拇指,吸取液體時,保持1-2秒,給彈簧一個緩沖。當然,在加模板的時候,提高模板加樣量,也可以盡可能減少每次加樣的誤差。

吸取液體的時候,需要把槍頭插入凹液面底部,而不是插到凹液面的側面。側面比較容易產生氣泡:

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當然,你會說,每次槍頭都插很深(莫名其妙覺得是在開車),但是這樣的話,就很容易在槍頭上沾上液滴,在微量的模板加樣時,很容易導致加樣量的誤差。

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二、RNA的降解,也就是RNA完整性的問題  

RNA的完整性,一般體現在電泳過程中18S和28S的亮度上,如果這兩個條帶的RNA亮度變低,甚至沒有,就說明RNA的完整性應該會有損失。(但實際上現在沒人去跑電泳)導致RNA完整性受損的原因有很多,比如:

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包括鎂離子,pH,溫度,紫外線,福爾馬林等等都會對你的RNA產生影響。所以,要處處小心。于是有人做了這樣的實驗,就是對于RNA的降解,有沒有什么方法可以降低RNA降解對于qPCR的影響。

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他們分別分析了3`端和5`端的擴增CT值,以及長片段和短片段的ΔCT,發現RNA的完整性缺失與3`端和5`端沒多大關系,但是短片段會比長片段擴增效率更高。所以,qPCR引物設計的過程中,盡量把片段設計得短一點。

三、抑制物,這點相對難解決               

在反轉錄過程中或者PCR過程中都可能有抑制物,這些抑制物,比如Na離子,EDTA,SDS,酚,血紅素,腐植酸等等,都會對qPCR結果產生影響。具體體現在擴增曲線里會是這樣:

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實際上去除抑制劑也只能在抽提的過程中盡量洗脫掉抑制劑,別的操作過程中其實也沒什么辦法(加促進劑可能又會產生不穩定因素)。

我們往往謹慎對待:引物、探針、Ct 值等,但也有一些小東西會被忽視,比如:ROX™。也許很多同學的第一反應是:總聽人說起 ROX™,但它是什么?它在熒光定量 PCR 里起到什么作用呢?

其實和 FAM™、VIC™、SYBR™ Green 類似,ROX™ 也是一種在 qPCR 反應中能被 qPCR 儀檢測到的熒光染料分子。但與其他染料不同,ROX™ 是一種惰性參比染料,也就是說,其熒光信號并不隨著 PCR 擴增而增強。相反,ROX™ 的熒光信號值在反應中是基本保持不變的。

四、ROXTM  有什么問呢?             

其實,在 qPCR 反應中有許多反應本身的物理因素會影響信號檢測,從而造成孔間數據的差異。例如:PCR 反應板本底信號不均一,PCR 管蓋厚度有差異,同一反應體系在分裝時出現了差異等因素。ROX™ 能幫助我們通過均一化校正消除這些因素的誤差,從而提高數據精確性。

五、ROXTM  的工作原理?             

請大家注意看板上的兩個孔,我們在每個孔中加入「wan全等量」的樣本,然后進行擴增。很快,30 個循環完成了。在每一個循環中,我們的儀器都會讀取出一個熒光信號值。

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理論上儀器檢測出這兩個孔的信號值應該是wan全相同的,因為剛開始的時候樣品是wan全一樣的。但實際上,由于移液器加樣存在誤差,耗材孔間不同等一系列差異,這兩孔檢測出的信號值并不相同。幸運的是,我們在兩個孔中都加了相同的 ROX™,而我們的儀器也同時讀取了 ROX™ 的信號值。

可以看到,ROX™ 信號和 qPCR 反應熒光信號都有差異。仔細思考大家會發現,反應本身的這些物理差異會對 ROX™ 信號和 qPCR 反應的熒光信號造成同等程度的影響。

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重要的是,我們的儀器會在每一個循環中檢測每一個反應孔的這兩種信號,然后在反應結束后自動進行均一化處理。結合儀器自身的一系列熒光校準參數,最終您的數據精度會得到顯著提高。順便提一下,最終這個值也就是我們所說的 Rn 值,也表示報告基團的標準化熒光值。

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六、兩個關于ROXTM  的重點:          

第一,除非有些特殊情況,Applied Biosystems™ 提供給您的熒光定量預混液已經包含了最佳濃度的 ROX™,因此您無需再額外添加。

第二,所有 Applied Biosystems™ 實時熒光定量 PCR 軟件是默認檢測 ROX™ 并使用均一化數據,這會幫您提高數據精確性。如果您選用的試劑盒或者預混液不含 ROX™,依據您對實驗的精度的要求不同,您可以另外采購 ROX™ 摸索最佳濃度優化實驗,您也可以將參比熒光染料選項改為 None(無),放棄 ROX 校正。在沒有 ROX™ 存在的情況下,我們建議選擇參比熒光為 None 進行數據分析。

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好了,看看你的操作過程中是不是有這樣或者那樣的問題,看看你的擴增曲線是不是有比較奇怪的變化,然后,進行改進吧。




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