定量实时聚合酶链反应(Quantitative Real-Time Polymerase Chain Reaction,
qPCR)是一种用于检测和量化DNA或RNA分子数量的强大技术。当应用于RNA时,通常首先将RNA逆转录为cDNA,然后通过qPCR对目标基因的表达水平进行定量分析,这种方法称为反转录qPCR(RT-qPCR)。以下是进行转录qPCR测定的基本步骤和技术要点:
实验准备
1. 样品收集与处理
样品采集:根据研究目的选择合适的组织、细胞或液体样本。
RNA提取:使用适当的试剂盒或方法(如TRIzol法、柱纯化法等)从样本中提取总RNA,并确保RNA的质量和完整性。
2. RNA质量评估
使用分光光度计(如NanoDrop)测量RNA浓度和纯度(A260/A280比值应在1.8-2.0之间)。
通过琼脂糖凝胶电泳或生物分析仪检查RNA完整性。
反转录过程
1. cDNA合成
使用逆转录酶(如M-MLV或AMV)将mRNA逆转录成cDNA。可以采用oligo(dT)引物特异性地反转录poly(A)尾的mRNA,或者使用随机六聚体引物来覆盖更广泛的RNA序列。
qPCR实验设计
1. 引物设计
设计特异性强、扩增效率高的引物对目标基因进行扩增。理想情况下,引物长度应在18-25bp之间,GC含量约为40%-60%,并且避免形成二级结构。
对于每个目标基因,建议同时设计一对内参基因(如GAPDH、β-actin等)用于数据标准化。
2. qPCR反应体系构建
准备含有SYBR Green I或其他荧光染料的预混液,加入适量的cDNA模板、上下游引物及无核酸酶水至推荐体积。
每个样本至少设置三个技术重复以减少实验误差。
qPCR运行与数据分析
1. 程序设置
根据所使用的qPCR仪器说明书设定热循环条件,一般包括预变性(95°C, 10分钟),随后是多个循环(如40次)的变性(95°C,
15秒)、退火(60°C左右, 30秒)及延伸(72°C, 30秒)阶段。
在每次循环后收集荧光信号以监测产物积累情况。
2. 数据分析
利用Ct值(Cycle
threshold)比较不同样本间目标基因的相对表达量。ΔΔCt法是常用的相对定量方法之一,通过计算目标基因相对于内参基因的ΔCt值差异来进行归一化处理。
如果需要绝对定量,则可以通过制作标准曲线来确定未知样品中的基因拷贝数。
注意事项
在整个实验过程中应严格控制污染,尤其是防止外源性DNA污染影响结果准确性。
定期校准仪器并使用高质量的试剂有助于提高实验的可靠性和重现性。
考虑到生物变异,z好在不同条件下多次独立重复实验以验证结论的有效性。
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