原理与靶标选择
细菌的qRT-PCR主要分为两种检测策略,取决于实验目的:
靶向DNA(qPCR):这是最常见的细菌定量方法。通过提取细菌的基因组DNA,利用特异性引物和荧光探针(如TaqMan系统)扩增特定的基因序列(如致病性大肠杆菌的
eaeA 基因、牙龈卟啉单胞菌的特定基因等)。该方法具有极高的灵敏度和特异性,能够准确定量复杂样本(如粪便、牙菌斑)中的目标细菌数量。
靶向RNA(RT-qPCR):若需区分“活菌”与“死菌”,或评估细菌的代谢活性,通常会提取细菌的RNA(如高拷贝的16S
rRNA分子),通过逆转录酶将其转化为cDNA后再进行定量PCR。由于活细胞内rRNA分子数量庞大,这种方法比单纯的DNA检测灵敏度高出百倍以上,且能有效排除死菌DNA的干扰。
标准实验流程
进行细菌qRT-PCR通常遵循以下标准化步骤:
核酸提取:这是实验成功的关键。对于细菌DNA提取,可采用多种方法,例如使用Chelex-100结合NP40裂解液进行水浴加热离心,或使用商业化试剂盒。提取过程需确保去除样本中的PCR抑制剂,以保证扩增的特异性和灵敏度。若进行RNA检测,则需在提取时加入稳定剂以防RNA降解。
引物与探针设计:针对目标细菌设计特异性引物。若是研究复杂环境(如人体肠道微生物群),还需开发针对特定菌属或菌种(如乳酸杆菌、肠球菌等)的引物集。
反应体系与扩增:在反应体系中加入DNA聚合酶(如耐热的Taq酶)、引物、荧光探针及模板。仪器在热循环过程中(变性、退火、延伸)实时监测荧光信号的释放,从而实现对扩增产物的连续监控。
数据分析:通过构建标准曲线,将荧光阈值循环数(Ct值)与细菌的初始拷贝数或浓度建立线性关系,从而实现对样本中细菌绝对或相对数量的精准定量。
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