实时荧光定量PCR原理和实验

实时荧光定量PCR原理和实验
实时荧光定量PCR原理和实验

实时荧光定量PCR原理和实验

陈云地

作者单位:200030 美国应用生物系统公司(Applied

Biosystems)

无论是对遗传病(如地中海贫血和血友病)、传染病(如肝炎和艾滋病)或肿瘤进行基因诊断,还是研究药物对基因表达水平的影响,或者监控药物和疗法的治疗效果,定量PCR技术都可以发挥很大作用。定量PCR技术的最新进展是实时荧光定量。该技术借助于荧光信号来检测PCR产物,一方面提高了灵敏度,另一方面还可以做到PCR每循环一次就收集一个数据,建立实时扩增曲线,准确地确定CT值,从而根据CT值确定起始DNA拷贝数,做到了真正意义上的DNA定量。这是DNA定量技术的一次飞跃。

根据最终得到的数据不同,定量PCR可以分为相对定量和绝对定量两种。典型的相对定量如比较经过不同方式处理的两个样本中基因表达水平的高低变化,得到的结果是百分比;绝对定量则需要使用标准曲线确定样本中基因的拷贝数或浓度。根据所使用的技术不同,荧光定量PCR

又可以分为TaqMan探针和SYBR Green I 荧光染料两种方法。比较而言,探针杂交技术在原理上更为严格,所得数据更为精确;荧光染料技术则成本更为低廉,实验设计更

为简便。在选择实验方案时要根据实验目的和对数据精度的要求来决定。

定量实验与定性实验最大的不同,是要考虑统计学要求并对数据进行严格的校正,以消除偶然误差。因此重复实验和设立内对照非常重要。由于各种各样的客观原因,这一点在实践中往往被轻视或忽视,需要着重强调。当然,与定性实验一样,定量PCR也要设立阴性和阳性对照,以监控试剂和实验操作方面可能出现的问题。

1 为什么终点定量不准确?

我们都知道理论上PCR是一个指数增长的过程,但是实际的PCR扩增曲线并不是标准的指数曲线,而是S形曲线。这是因为随着PCR循环的增多,扩增规模迅速增大,Taq酶、dNTP、引物,甚至DNA模板等各种PCR要素逐渐不敷需求,PCR的效率越来越低,产物增长的速度就逐渐减缓。当所有的Taq酶都被饱和以后,PCR就进入了平台期。由于各种环境因素的复杂相互作用,不同的PCR反应体系进入平台期的时机和平台期的高低都有很大变化,难以精确控制。所以,即使是重复实验,各种条件基本一致,最后得到的DNA拷贝数也是完全不一样的,波动很大(图1)。

图1 同一个样本重复96次PCR的扩增曲线

传统的定量方法,如溴乙锭染色或放射性核素掺入标记后的光密度扫描等,测定的都是PCR的终产物,而不是起始DNA拷贝数。由于PCR的终产物量与起始模板量之间没有线性关系,所以根据最终的PCR产物量不能计算出起始DNA

拷贝数。

对于绝大多数实验,比如甲肝的诊断、药物疗效的监测等,需要测定的都是PCR放大之前标本中的DNA原始拷贝数,经过PCR扩增以后的DNA拷贝数已经不能反映真实情况。在这种情况下,就不能采用终点定量,而要根据CT 值确定DNA起始拷贝的数量。

2 为什么CT值与起始模板拷贝数成线性关系?

CT值的定义是PCR扩增过程中,荧光信号开始由本底进入指数增长阶段的拐点所对应的循环次数。从图1的重复实验中可以直观地看到,尽管平台期DNA拷贝数波动很大,CT值却是相对固定的。如果用不同浓度的DNA作PCR,可以看出DNA浓度越高,CT值越小。DNA浓度每增加1倍,CT值减小1个循环。CT值与模板DNA的起始拷贝数成反比。

这一结论可以从数学上严格证明。为使表达式简便,以下推导忽略PCR效率等细节。如果考虑这些因素,可以在方程上增加修正项。这些修正项的增加并不改变方程的线性性质。

一般地,我们有Rn=RB+XO(1+EX)nRS,也就是说第n次PCR 循环时的荧光信号强度(Rn)等于背景信号强度(RB) 加上

每个分子的荧光强度(即单位荧光强度,RS) 与分子数目的乘积。当循环次数n = CT时,则有RT=RB+XO(1+EX)CTRS。两边取对数,得log(RT -RB) = logX0 + CTlog(1+ Ex) + logRs。整理此式,CTlog(1+ Ex) = - logX0 + log(RT -RB) – logRs。

所以对于每一个特定的PCR反应来说,EX、RT、RB和RS都是常数,所以CT值与log X0成反比,也就是说,CT值与起始模板拷贝数(X0)的对数成反比,起始DNA浓度每增加1倍,CT值减小1个循环。根据CT值的定量是精确和严格的,而传统的终点定量则比较粗放。

如果读者有兴趣的话,也可以假设PCR的效率(即Ex)为100%,从上式推算出定量PCR标准曲线的最佳斜率和CT 值的最佳范围。

3 怎样确定CT值?

实验操作中,CT值定义为在基线上方产生可检测到的

统计学上显著的荧光发射时所对应的PCR循环次数(图2)。“基线上方”也就是阈值高度的量化定义是基线范围内荧光信号强度标准偏差的10倍。阈值所在的横线与PCR扩增曲线的交点所指的PCR循环次数就是CT值。基线范围的定义是从第3个循环起到CT值前3个循环止,其终点要根据每次实验的具体数据调整,一般取第3到第15个循环之间。早于3个循环时,荧光信号很弱,扣除背景后的校正信号往往波动比较大,不是真正的基线高度;而在CT值前3个循环之内,大多数情况下荧光信号已经开始增强,超过了基线高度,都不宜当作基线来处理。

图2 CT值和阈值

显然,CT值取决于阈值,阈值取决于基线,基线取决于实验的质量,CT值是一个完全客观的参数。CT值越小,模板DNA的起始拷贝数越多;CT值越大,模板DNA的起始拷贝数越少。正常的CT值范围在18-30之间,过大和过小都将影响实验数据的精度。

4 荧光信号和定量数据的归一化

虽然大多数定量PCR仪都会自动扣除本底,但是仍然需要注意荧光信号强度和定量数据的归一化校正,以便不同样本之间的实验数据可以严格地相互比较。

由于加样操作的误差、离心管透光性能的差异、荧光激发效率的差异等偶然误差不可避免,因此仪器收集到的原始信号必须进行归一化校正,以消除这些因素对定量结果的影响。这种校正可以通过在反应体系中添加额外的荧光染料来实现,一般采用红色ROX荧光,称为阳性参比信号。ROX在反应缓冲液中的浓度是固定的,因此其信号的强度与反应体系的总体积和总的荧光激发效率正相关。目标基因和对照基因的信号除以阳性参比信号以后,即Rn = R / RROX,就可以在同样的起点上进行比较和各种计算。ROX校正可以提高定量数据的精度和重现性,减少孔间差异(图3)。

图3 ROX荧光校正(左)和不校正(右)对实验数据的影响

归一后的荧光信号再扣除本底,就得到DRn:DRn = Rn,样

本 - Rn,空白。DRn是最后构建PCR实时扩增曲线的纵坐标。

无论绝对定量还是相对定量,在得到实验结果后,还要考虑数据之间的可比性问题。在实验操作中,取样都是以体积或重量为单位的,但是同样体积或重量的样本所来源的细胞数目并不一样,所以拷贝/μL或拷贝/ng的定量数据相互之间实际上并不可比。只有将这些数据归一到以拷贝/细胞或拷贝/基因组为单位后,才可进行严格意义上的比较。

这种校正可以通过适当的参比来完成。参比一般选用b-actin、GAPDH、rRNA基因等管家基因。由于它们在细胞中的表达量或在基因组中的拷贝数是恒定的,受环境因素影响较小,其定量结果代表了样本中所含细胞或基因组的数量。校正方法为:[DNA]样本 / [DNA]IPC,或者DCT = CT, 样本 - CT, IPC。因为CT值与起始DNA拷贝数的对数是反比关系,可以证明,这两种计算方法在数学上是等价的。

为了减少误差,目标基因和参比基因最好在同一反应管内同时进行定量测定,所以这种对照称为阳性内对照(Internal Positive Control,IPC)。要进行IPC归一化校正,定量PCR仪必须具备多色检测能力,最好是4色。否则,目标基因和参比基因只能分两管作定量,就不成其为“内”标了。

5 污染的预防和热启动

为保证定量的准确性,要预防非特异性PCR扩增和污

染。常用的措施有使用UNG酶(Uracil-N-Glycosylase)和热启动。UNG酶的作用原理是降解含有dU的双链或单链DNA。它在50°C激活,95°C灭活。由于商用PCR试剂盒均以dUTP取代dTTP,所以PCR产物都是含有dU的DNA链。在定量PCR开始前增加50°C的保温步骤,UNG酶即可将已有的PCR产物降解破坏,防止可能造成的污染。

普通的Taq酶即使在室温下也有一定的活性,如果不采取措施,在加入PCR试剂的过程中、正式PCR开始前就会完成少量PCR扩增,增加了背景,影响定量精度。而金牌Taq酶经过特殊修饰,常温下其活性部位被封闭,没有活性;只有经过95 °C 10 min的热启动以后,封闭被解除,才能开始DNA链延伸,这样就最大限度地减少了杂讯的生成。

6 标准曲线、重复实验和阴性、阳性对照

定量实验,误差是不可避免的。设立重复实验,对数据进行统计处理,可以将误差降低到最小。所以定量实验的每个样本至少要重复3次以上,严格的定量更应当重复6~8次,以满足小样本统计的要求。

如果作绝对定量,则标准曲线需要在5个点以上。标准曲线使用的标准品是浓度已知的DNA样本,可以自己制备,也可以购买商品化的试剂盒。其PCR反应条件应当与未知样本的一致,以便在同一反应板上同时定量。

阴性对照中不加模板DNA,而以水或缓冲液代替,用于

检验是否存在PCR污染。阳性对照则用于检验PCR试剂和实验操作上可能出现的问题。如果实验中设立了IPC,则IPC既可以用来校正数据,也可以起到阳性对照的作用。

7 TaqMan探针技术原理

TaqMan探针法是高度特异的定量PCR技术,其核心是利用Taq酶的3′→5′外切核酸酶活性,切断探针,产生荧光信号。由于探针与模板是特异性结合,所以荧光信号的强弱就代表了模板的数量。

在TaqMan探针法的定量PCR反应体系中,包括一对PCR 引物和一条探针。探针只与模板特异性地结合,其结合位点在两条引物之间。探针的5′端标记有报告基团(Reporter, R),如FAM、VIC等,3′端标记有荧光淬灭基团(Quencher, Q),如TAMRA等。当探针完整的时候,报告基团所发射的荧光能量被淬灭基团吸收,仪器检测不到信号。随着PCR的进行,Taq酶在链延伸过程中遇到与模板结合的探针,其3′→5′外切核酸酶活性就会将探针切断,报告基团远离淬灭基团,其能量不能被吸收,即产生荧光信号(图4)。所以,每经过一个PCR循环,荧光信号也和目的片段一样,有一个同步指数增长的过程。信号的强度就代表了模板DNA的拷贝数。

图4 TaqMan探针的荧光信号产生机制

TaqMan探针根据其3′端标记的荧光淬灭基团的不同分为两种:普通的TaqMan探针和TaqMan MGB探针。MGB探针的淬灭基团采用非荧光淬灭基团(Non-Fluorescent Quencher),本身不产生荧光,可以大大降低本底信号的强度。同时探针上还连接有MGB (Minor Groove Binder)修饰基团(图5),可以将探针的Tm值提高10°C左右。因此为了获得同样的Tm值,MGB探针可以比普通TaqMan探针设计得更短,既降低了合成成本,也使得探针设计的成功率大为提高。因为在模板的DNA碱基组成不理想的情况下,短的探针比长的更容易设计。实验证明,TaqMan MGB探针对于富含A/T的模板可以区分得更为理想。

图5 TaqMan MGB探针

8 SYBR Green I荧光染料技术原理

SYBR Green I是一种只与DNA双链结合的荧光染料(图6)。当它与DNA双链结合时,发出荧光;从DNA双链上释放出来时,荧光信号急剧减弱。因此,在一个体系内,其信号强度代表了双链DNA分子的数量。SYBR Green荧光染料法定量PCR的基本过程是:1、开始反应,当SYBR Green染料与DNA双链结合时发出荧光。2、DNA变性时,SYBR Green 染料释放出来,荧光急剧减少。3、在聚合延伸过程中,引物退火并形成PCR产物。4、聚合完成后,SYBR Green染料与双链产物结合,定量PCR系统检测到荧光的净增量加大。

图6 SYBR Green I荧光染料与DNA双链的结合

SYBR Green I荧光染料能与所有的DNA双链相结合,对DNA 模板没有选择性,所以特异性不如TaqMan探针。要想用荧光染料法得到比较好的定量结果,对PCR引物设计的特异性和PCR反应的质量要求就比较高。在此前提下,本法是一种成本低廉的选择。

9 定量PCR仪简介

目前在国内使用得比较多的荧光实时定量PCR仪有美国应用生物系统公司(Applied Biosystems,ABI)的7000、5700、7900、7700型和罗氏公司的LightCycler等。下面以ABI最新推出的7000型为例作简单介绍。

7000型荧光定量PCR仪设计满足临床检验、医学研究和基础实验的要求,面向低通量至中等通量的用户。随机配置的定量PCR引物和探针设计软件Primer Express非常有用,因为到目前为止还没有其他软件有能力设计定量PCR 所需的TaqMan探针。

7000型有实时动态(Real-Time)和终点读板(Plate Read)两种运行模式。实时动态模式用于定量,测定DNA或RNA拷贝数。7000型可以动态显示PCR扩增曲线的生成,定量的线性范围大于7个数量级,区分5000和10000个拷贝的DNA模板可信度达99.7%。终点读板模式用于基因型鉴定、点突变检测和单核苷酸多态性(SNP)分析等。当然,7000型也可以作为普通PCR仪使用。ABI已经发布12万个商品化的定量PCR试剂盒,覆盖人类全部4万个基因,平均每个基因3个检测试剂盒,为运用7000、7700、7900型开展课题研究创造了绝佳的条件。

7000型最大特色是具备多色检测能力,荧光检测的波长范围为530~590 nm,能够有效地分辨FAMTM / SYBR? Green I、 VICTM / JOETM、TAMRATM和ROXTM等荧光染料。多色荧光检测技术为多重定量、SNP分析、基因型分型和带阳性内对照的阴/阳性分析提供了基础。多重定量即在同一反应管内同时对多个目标基因进行定量,可以大大提高精度并节约成本。

7000型支持两种定量化学:TaqMan荧光探针和SYBR Green I荧光染料。其熔解曲线(Dissociation Curve)功能用于判断PCR扩增反应是否特异,有无杂带生成。

进一步阅读材料

基本方法

[1] Lie, Y. S. and C. J., Petropoulos. "Advances in

quantitative PCR technology: 5′ nuclease assays." Curr Opin Biotechnol 9: 43-48. 1998.

[2] Orlando, C., P., Pinzani, and M., Pazzagli. "Developments in quantitative PCR." Clin Chem Lab Med 36: 255-269. 1998.

绝对定量

[3] Becker K., D. Pan and C.B. Whitley. 1999. Real-time quantitative polymerase chain reaction to assess gene transfer. Hum. Gene Ther. 10: 2559-2566, 1999. [4] de Kok, J.B., Hendriks, J.C., van Solinge, W.W., Willems, H.L., Mensink, E.J., and Swinkels, D.W. Use of real-time quantitative PCR to compare DNA isolation methods. Clin.Chem. 44(10): 2201-2204, 1998.

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相对定量

[6] de Kok, J.B., Ruers, T.J., van Muijen, G.N., van Bokhoven, A., Willems, H.L., and Swinkels, D.W. Real-time quantification of human telomerase reverse

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荧光定量PCR的原理及使用

荧光定量PCR的原理及使用 荧光定量PCR(FQ-PCR)是新近出现的一种定量PCR检测方法。其基本特点是:1、用产生荧光信号的指示剂显示扩增产物的量。2、荧光信号通过荧光染料嵌入双链DNA,或双重标记的序列特异性荧光探针或能量信号转移探针等方法获得,大大提高了检测的灵敏度、特异性和精确性。3、动态实时连续荧光检测,免除了标本和产物的污染,且无复杂的产物后续处理过程,高效、快速。下面介绍常用的几种检测方法: 1、双链DNA内插染料 某些染料如SYBR Green Ⅰ能选择性地与双链DNA结合,同时产生强烈荧光。在PCR过程中SYBR Green Ⅰ可与新合成的双链DNA结合,产生的荧光信号与双链DNA成正比。 SYBR Green I荧光染料技术原理SYBR Green I是一种只与DNA双链结合的荧光染料。当它与DNA双链结合时,发出荧光;从DNA双链上释放出来时,荧光信号急剧减弱。因此,在一个体系内,其信号强度代表了双链DNA分子的数量。SYBR Green荧光染料法定量PCR的基本过程是:1、开始反应,当SYBR Green染料与DNA双链结合时发出荧光。2、DNA变性时,SYBR Green染料释放出来,荧光急剧减少。3、在聚合延伸过程中,引物退火并形成PCR产物。4、聚合完成后,SYBR Green染料与双链产物结合,定量PCR系统检测到荧光的净增量加大。

SYBR Green I荧光染料与DNA双链的结合 SYBR Green I荧光染料能与所有的DNA双链相结合,对DNA模板没有选择性,所以特异性不如TaqMan探针。要想用荧光染料法得到比较好的定量结果,对PCR引物设计的特异性和PCR反应的质量要求就比较高。在此前提下,本法是 一种成本低廉的选择。 2、TaqMan探针技术原理 TaqMan探针法是高度特异的定量PCR技术,其核心是利用Taq酶的3′→5′外切核酸酶活性,切断探针,产生荧光信号。由于探针与模板是特异性结合,所以荧光信号的强弱就代表了模板的数量。在TaqMan探针法的定量PCR反应体系中,包括一对PCR引物和一条探针。探针只与模板特异性地结合,其结合位点在两条引物之间。探针的5′端标记有报告基团(Reporter, R),如FAM、VIC等,3′端标记有荧光淬灭基团(Quencher, Q),如TAMRA等。当探针完整的时候,报告基团所发射的荧光能量被淬灭基团吸收,仪器检测不到信号。随着PCR的进行,Taq酶在链延伸过程中遇到与模板结合的探针,其5′→3′外切核酸酶活性就会将探针切断,报告基团远离淬灭基团,其能量不能被吸收,即产生荧光信号。所以,每经过一个PCR循环,荧光信号也和目的片段一样,有一个同步指数增长的

实时荧光定量PCR原理和实验

实时荧光定量PCR原理和实验 陈云地 作者单位:200030 美国应用生物系统公司(Applied Biosystems) 无论是对遗传病(如地中海贫血和血友病)、传染病(如肝炎和艾滋病)或肿瘤进行基因诊断,还是研究药物对基因表达水平的影响,或者监控药物和疗法的治疗效果,定量PCR技术都可以发挥很大作用。定量PCR技术的最新进展是实时荧光定量。该技术借助于荧光信号来检测PCR产物,一方面提高了灵敏度,另一方面还可以做到PCR每循环一次就收集一个数据,建立实时扩增曲线,准确地确定CT值,从而根据CT值确定起始DNA拷贝数,做到了真正意义上的DNA定量。这是DNA定量技术的一次飞跃。 根据最终得到的数据不同,定量PCR可以分为相对定量和绝对定量两种。典型的相对定量如比较经过不同方式处理的两个样本中基因表达水平的高低变化,得到的结果是百分比;绝对定量则需要使用标准曲线确定样本中基因的拷贝数或浓度。根据所使用的技术不同,荧光定量PCR 又可以分为TaqMan探针和SYBR Green I 荧光染料两种方法。比较而言,探针杂交技术在原理上更为严格,所得数据更为精确;荧光染料技术则成本更为低廉,实验设计更

为简便。在选择实验方案时要根据实验目的和对数据精度的要求来决定。 定量实验与定性实验最大的不同,是要考虑统计学要求并对数据进行严格的校正,以消除偶然误差。因此重复实验和设立内对照非常重要。由于各种各样的客观原因,这一点在实践中往往被轻视或忽视,需要着重强调。当然,与定性实验一样,定量PCR也要设立阴性和阳性对照,以监控试剂和实验操作方面可能出现的问题。 1 为什么终点定量不准确? 我们都知道理论上PCR是一个指数增长的过程,但是实际的PCR扩增曲线并不是标准的指数曲线,而是S形曲线。这是因为随着PCR循环的增多,扩增规模迅速增大,Taq酶、dNTP、引物,甚至DNA模板等各种PCR要素逐渐不敷需求,PCR的效率越来越低,产物增长的速度就逐渐减缓。当所有的Taq酶都被饱和以后,PCR就进入了平台期。由于各种环境因素的复杂相互作用,不同的PCR反应体系进入平台期的时机和平台期的高低都有很大变化,难以精确控制。所以,即使是重复实验,各种条件基本一致,最后得到的DNA拷贝数也是完全不一样的,波动很大(图1)。

实时荧光定量PCR(Real-Time-PCR)实验流程

实时荧光定量PCR(Real-Time PCR)实验流程 一、RNA的提取(详见RNA提取及反转录) 不同组织样本的RNA提取适用不同的提取方法,因为Real-Time PCR对RNA样品的质量要求较高,所以,正式实验前要选择一款适合自己样品的提取方法,在实验过程中要防止RNA的降解,保持RNA的完整性。 在总RNA的提取过程中,注意避免mRNA的断裂;取2ug进行RNA的甲醛变性胶电泳检测,如果存在DNA污染时,要用DNase I进行消化(因为在处理过程中RNA极易降解,建议体系中加入适量RNA酶抑制剂)。 二、DNase I 消化样品RNA 中的DNA 用DNase I 消化DNA 组份加量 模板(RNA) 10ug RNase Inhibitor 4ul DNase I buffer 10ul DNase I 10ul DEPC处理H2O 至100ul 混匀,37℃ 90min 三、RNA琼脂糖凝胶电泳 1.1%的琼脂糖凝胶电泳凝胶的配制: 1)称取琼脂糖0.45g放入三角瓶中,向其中加入4.5ml的10×MOPS缓冲液和39.5ml 的DEPC水,放微波炉里溶化。 2)待冷却到60摄氏度左右时,加入1ml甲醛,摇匀(避免产生气泡)。倒入凝胶板上凝固30min。 2.取各个RNA样品4μl,加入6×RNA电泳上样缓冲液2μl混匀,加入变性胶加样孔中。3.120V电压下电泳25min。用凝胶紫外分析仪观察,照相保存。 4.RNA电泳结果如下图所示。可见28S和18S两条明亮条带,无DNA条带污染。 四.RNA反转录为cDNA 反转录程序(以MBI的M-MLV为例) 组份加量(20ul体系) 加量(40ul体系) 模板(RNA) 0.1~2.5ug(根据条带的亮度适当调整) 3ug(根据条带的亮度适当调整) 引物T18(50uM)(或其他引物) 2.0ul 4.0ul DEPC处理H2O 至12.5ul 至25ul

实时荧光定量PCR原理

实时荧光定量PCR原理 所谓实时荧光定量PCR技术,是指在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。 1. Ct 值的定义 在荧光定量PCR技术中,有一个很重要的概念-- Ct值。C代表Cycle,t代表threshold,Ct值的含义是:每个反应管内的荧光信号到达设定的域值时所经历的循环数(如图1所示)。 2. 荧光域值(threshold)的设定 PCR反应的前15个循环的荧光信号作为荧光本底信号,荧光域值的缺省设置是3-15个循环的荧光信号的标准偏差的10倍,即:threshold = 10 ′ SDcycle 3-15 3. Ct值与起始模板的关系 研究表明,每个模板的Ct值与该模板的起始拷贝数的对数存在线性关系,起始拷贝数越多,Ct值越小。利用已知起始拷贝数的标准品可作出标准曲线,其中横坐标代表起始拷贝数的对数,纵坐标代Ct值。因此,只要获得未知样品的Ct值,即可从标准曲线上计算出该样品的起始拷贝数。 4. 荧光化学 荧光定量PCR所使用的荧光化学可分为两种:荧光探针和荧光染料。现将其原理简述如下:1)TaqMan荧光探针:PCR扩增时在加入一对引物的同时加入一个特异性的荧光探针,该探针为一寡核苷酸,两端分别标记一个报告荧光基团和一个淬灭荧光基团。探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收;PCR扩增时,Taq酶的5'-3'外切酶活性将探针酶切降解,使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离,从而荧光监测系统可接收到荧光信号,即每扩增一条DNA链,就有一个荧光分子形成,实现了荧光信号的累积与PCR产物形成完全同步。而新型TaqMan-MGB探针使该技术既可进行基因定量分析,又可分析基因突变(SNP),有望成为基因诊断和个体化用药分析的首选技术平台。2)SYBR荧光染料:在PCR反应体系中,加入过量SYBR荧光染料,SYBR荧光染料特异性地掺入DNA 双链后,发射荧光信号,而不掺入链中的SYBR染料分子不会发射任何荧光信号,从而保证荧光信号的增加与PCR产物的增加完全同步。 内标在传统定量中的意义 1.几种传统定量PCR方法简介: 1)内参照法:在不同的PCR反应管中加入已定量的内标和引物,内标用基因工程方法合成。上游引物用荧光标记,下游引物不标记。在模板扩增的同时,内标也被扩增。在PCR 产物中,由于内标与靶模板的长度不同,二者的扩增产物可用电泳或高效液相分离开来,分别测定其荧光强度,以内标为对照定量待检测模板。2)竞争法:选择由突变克隆产生的含有一个新内切位点的外源竞争性模板。在同一反应管中,待测样品与竞争模板用同一对引物同时扩增(其中一个引物为荧光标记)。扩增后用内切酶消化PCR产物,竞争性模板的产物被酶解为两个片段,而待测模板不被酶切,可通过电泳或高效液相将两种产物分开,分别测定荧光强度,根据已知模板推测未知模板的起始拷贝数。3)PCR-ELISA法:利

实时荧光定量PCR方法简介

实时荧光定量PCR方法简介 一.实时荧光定量PCR的基本原理 理论上,PCR过程是按照2n(n代表PCR循环的次数)指数的方式进行模板的扩增。但在实际的PCR反应过程中,随着反应的进行由于体系中各成分的消耗(主要是由于聚合酶活力的衰减)使得靶序列并非按指数方式扩增,而是按线性的方式增长进入平台期。因此在起始模板量与终点的荧光信号强度间没有可靠的相关性。如采用常规的终点检测法(利用EB染色来判断扩增产物的多少,从而间接的判断起始拷贝量),即使起始模板量相同经PCR 扩增、EB染色后也完全有可能得到不同的终点荧光信号强度。 为了能准确判断样品中某基因转录产物(mRNA)的起始拷贝数,实时荧光定量PCR采用新的参数——Ct值,定量的根本原理是Ct值与样品中起始模板的拷贝数的对数成线性反比关系。 Ct值是如何得到的 在实时荧光定量PCR的过程中,靶序列的扩增与荧光信号的检测同时进行,定量PCR仪全程采集荧光信号,实验结束后分析软件自动按数学算法扣除荧光本底信号并设定阈值从而得到每个样品的Ct值。 Ct值的定义 Ct值中的“C”代表Cycle(循环),“t”代表检测threshhold(阈值),其含义是PCR扩增过程中荧光信号强度达到阈值所需要的循环数;也可以理解为扩增曲线与阈值线交点所对

应的横坐标。 Ct值与样品中模板的对应关系 Ct值与样品中起始模板的拷贝数的对数成线性反比关系(y=ax+b,x代表起始模板拷贝数的对数,y代表Ct值)。 与终点法相比利用Ct值的优势 由于Ct值是反映实际PCR反应过程中扩增即将进入指数期的参数,该参数几乎不受试剂消耗等因素的影响,因此利用Ct值判断的起始模板拷贝数更加精确,重复性也更好。传统的终点检测法是在PCR扩增经历了指数扩增期进入平台期后利用EB等染料染色来判断扩增产物的多少,从而间接的判断起始拷贝量,这种方法的精确度不高、重复性也不好。 下图中是96个复孔的实时扩增曲线(完全相同的反应体系、相同的反应protocol、相同的样品起始浓度),可以看到Ct值具有很好的重复性,而终点的荧光信号强度差异达到300个单位。 此外,采用实时荧光定量PCR还能从方法学上有效的防止PCR实验中交叉污染的问题。因为荧光定量PCR中模板的扩增与检测是同时进行的,当实验完成后即可获得定量结果,

实时荧光定量PCR全方位解析

实时荧光定量PCR全方位解析 实时荧光定量PCR技术于1996年由美国Applied Biosystems公司推出,所谓实时荧光定量PCR技术,是指在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。 PCR原理 所谓实时荧光定量PCR技术,是指在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。 1. Ct 值的定义 在荧光定量PCR技术中,有一个很重要的概念-- Ct值。C代表Cycle,t代表threshold,Ct值的含义是:每个反应管内的荧光信号到达设定的域值时所经历的循环数。 2. 荧光域值(threshold)的设定 PCR反应的前15个循环的荧光信号作为荧光本底信号,荧光域值的缺省设置是3-15个循环的荧光信号的标准偏差的10倍,即:threshold = 10 ′ SDcycle 6-15 3. Ct值与起始模板的关系 研究表明,每个模板的Ct值与该模板的起始拷贝数的对数存在线性关系〔1〕,起始拷贝数越多,Ct值越小。利用已知起始拷贝数的标准品可作出标准曲线,其中横坐标代表起始拷贝数的对数,纵坐标代Ct值。因此,只要获得未知样品的Ct值,即可从标准曲线上计算出该样品的起始拷贝数。 4. 荧光化学 荧光定量PCR所使用的荧光化学可分为两种:荧光探针和荧光染料。现将其原理简述如下: 1)TaqMan荧光探针:PCR扩增时在加入一对引物的同时加入一个特异性的荧光探针,该探针为一寡核苷酸,两端分别标记一个报告荧光基团和一个淬灭荧光基团。探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收;PCR扩增时,Taq酶的5'-3'外切酶活性将探针酶切降解,使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离,从而荧光监测系统可接收到荧光信号,即每扩增一条DNA链,就有一个荧

实时荧光定量PCR技术的原理及应用

实时荧光定量PCR技术的原理及应用(图) 一、实时荧光定量PCR原理 (一)定义:在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号累积实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。 (二)实时原理 1、常规PCR技术: 对PCR扩增反应的终点产物进行定量和定性分析无法对起始模板准确定量,无法对扩增反应实时检测。 2、实时定量PCR技术: 利用荧光信号的变化实时检测PCR扩增反应中每一个循环扩增产物量的变化,通过Ct值和标准曲线的分析对起始模板进行定量分析 3、如何对起始模板定量? 通过Ct值和标准曲线对起始模板进行定量分析. 4、几个概念: (1)扩增曲线: (2)荧光阈值:

(3)Ct值: CT值的重现性:

5、定量原理: 理想的PCR反应:X=X0*2n 非理想的PCR反应:X=X0 (1+Ex)n n:扩增反应的循环次数 X:第n次循环后的产物量 X0:初始模板量 Ex:扩增效率 5、标准曲线 6、绝对定量 1)确定未知样品的C(t)值 2)通过标准曲线由未知样品的C(t)值推算出其初始量

7、DNA的荧光标记: 二、实时荧光定量PCR的几种方法介绍 方法一:SYBR Green法 (一)工作原理 1、SYBR Green 能结合到双链DNA的小沟部位 2、SYBR Green 只有和双链DNA结合后才发荧光

3、变性时,DNA双链分开,无荧光 4、复性和延伸时,形成双链DNA,SYBR Green 发荧光,在此阶段采集荧光信号。

PCR反应体系的建立及优化: 1、SYBR Green 使用浓度:太高抑制Taq酶活性,太低,荧光信号太弱,不易检测 2、Primer:引物的特异性高,否则扩增有杂带,定量不准 3、MgCl2的浓度:可以降低到1.5mM,以减少非特异性产物 4、反应Buffer 体系的优化 5、反应温度和时间参数:由酶和引物决定 6、其他与常规PCR相同 (二)应用范围 1、起始模板的测定; 2、基因型的分析; 3、融解曲线分析:可以优化PCR反应的条件,对常规PCR有指导意义,如对primer 的评价;可以区分单一引物、引物二聚体、变异产物、多种产物。 (三)优点及缺点 优点:对DNA模板没有选择性;适用于任何DNA;使用方便;不必设计复杂探针;非常灵敏;便宜。 缺点:容易与非特异性双链DNA结合,产生假阳性;但可以通过融解曲线的分析,优化反应条件;对引物特异性要求较高。

实时荧光定量PCR仪ViiA7操作步骤

实时荧光定量PCR仪ViiA 7 操作步骤 ——以RNase P示例实验为例 一、定义384孔样品模块的实验属性 打开电脑访问ViiA 7 软件,然后打开左侧仪器开关。单击Experiment Setup图标。单击Experiment Properties以访问Experiment Properties屏幕。 在ViiA 7 软件中设计RNase P实验示例时,请输入: 二、使用Define屏幕定义RNase P示例实验的目标基因、样品。 1. 单击Define以访问Define屏幕。 2. 定义目标基因 a. 单击New以增加和定义目标基因。 b. 在目标基因表中,单击Target Name列中的一个单元格,并输入: c. (可选)单击Save以便将新增或原有的正在编辑的目标基因保存到Target Library。 d. 单击Add Saved从目标基因库添加目标基因。 3. 定义样品 a. 单击New以增加和命名样品。 b. 在样品表中,单击Sample Name列中的一个单元格,并输入: c. (可选)单击Save以将新增或原有的正在编辑的样品保存到Sample Library。 d. 单击Add Saved从样品库添加样品。 4. (可选)定义生物学平行测定 a. 在Define Biological Replicates Groups表中,单击New以增加和命名生物学平行 测定组。 b. 从下拉菜单选择Color。 c. 单击Comments列,以便为该生物学平行测定组添加注释。 注:实验示例不使用生物学平行测定组。保留Biological Replicate Groups空白。 5. 选择用作参比荧光的染料ROX。

实时荧光定量pcr步骤

实时荧光定量pcr步骤: 荧光定量PCR 实验步骤:①取冻存已裂解的细胞,室温放置5分钟使其完全溶解。②两相分离每1ml的TRIZOL试剂裂解的样品中加入0.2ml的氯仿,盖紧管盖。手动剧烈振荡管体15秒后,15到30℃孵育2到3分钟。4℃下12000rpm离心15分钟。离心后混合液体将分为下层的红色酚氯仿相,中间层以及无色水相上层。RNA全部被分配于水相中。水相上层的体积大约是匀浆时加入的TRIZOL试剂的60%。③RNA沉淀将水相上层转移到一干净无RNA 酶的离心管中。加等体积异丙醇混合以沉淀其中的RNA,混匀后15到30℃孵育10分钟后,于4℃下12000rpm 离心10分钟。此时离心前不可见的RNA沉淀将在管底部和侧壁上形成胶状沉淀块。 ④RNA清洗移去上清液,每1mlTRIZOL试剂裂解的样品中加入至少1ml的75%乙醇(75%乙醇用DEPCH2O配制),清洗RNA沉淀。混匀后,4℃下7000rpm离心5分钟。⑤RNA干燥小心吸去大部分乙醇溶液,使RNA沉淀在室温空气中干燥5-10分钟。⑥溶解RNA 沉淀溶解RNA时,先加入无RNA酶的水40μl用枪反复吹打几次,使其完全溶解,获得的RNA溶液保存于-80℃待用。1)紫外吸收法测定先用稀释用的TE溶液将分光光度计调零。然后取少量RNA 溶液用TE稀释(1:100)后,读取其在分光光度计260nm和280nm 处的吸收值,测定RNA溶液浓度和纯度。① 浓度测定A260下读值为1表示40 μg RNA/ml。样品RNA浓度(μg/ml)计算公式为:A260 ×稀释倍数× 40 μg/ml。具体计算如下:RNA溶于40 μl DEPC

实时荧光定量pcr步骤

实时荧光定量PCR (Quantitative Real-time PCR)是一种在DNA扩增反应中,以荧光化学物质测每次聚合酶链式反应(PCR)循环后产物总量的方法。通过内参或者外参法对待测样品中的特定DNA序列进行定量分析的方法。· Real-timePCR是在PCR扩增过程中,通过荧光信号,对PCR 进程进行实时检测。由于在PCR扩增的指数时期,模板的Ct值和该模板的起始拷贝数存在线性关系,所以成为定量的依据。 ①取冻存已裂解的细胞,室温放置5分钟使其完全溶解。 ②两相分离每1ml的TRIZOL试剂裂解的样品中加入0.2ml的氯仿,盖紧管盖。手动剧烈振荡管体15秒后,15到30℃孵育2到3分钟。4℃下12000rpm离心15分钟。离心后混合液体将分为下层的红色酚氯仿相,中间层以及无色水相上层。RNA全部被分配于水相中。水相上层的体积大约是匀浆时加入的TRIZOL试剂的60%。 ③RNA沉淀将水相上层转移到一干净无RNA酶的离心管中。加等体积异丙醇混合以沉淀其中的RNA,混匀后15到30℃孵育10分钟后,于4℃下12000rpm 离心10分钟。此时离心前不可见的RNA沉淀将在管底部和侧壁上形成胶状沉淀块。 ④RNA清洗移去上清液,每1mlTRIZOL试剂裂解的样品中加入至少1ml的75%乙醇(75%乙醇用DEPCH2O配制),清洗RNA 沉淀。混匀后,4℃下7000rpm离心5分钟。 ⑤RNA干燥小心吸去大部分乙醇溶液,使RNA沉淀在室温空气中干燥5-10分钟。

⑥溶解RNA沉淀溶解RNA时,先加入无RNA酶的水40μl 用枪反复吹打几次,使其完全溶解,获得的RNA溶液保存于-80℃待用。

实时荧光定量PCR具体实验步骤

以下实验步骤仅供参考: 1 样品RNA的抽提 ①取冻存已裂解的细胞,室温放置5分钟使其完全溶解。 ②两相分离每1ml的TRIZOL试剂裂解的样品中加入0.2ml的氯仿,盖紧管盖。手动剧烈振荡管体15秒后,15到30℃孵育2到3分钟。4℃下12000rpm离心15分钟。离心后混合液体将分为下层的红色酚氯仿相,中间层以及无色水相上层。RNA全部被分配于水相中。水相上层的体积大约是匀浆时加入的TRIZOL 试剂的60%。 ③RNA沉淀将水相上层转移到一干净无RNA酶的离心管中。加等体积异丙醇混合以沉淀其中的RNA,混匀后15到30℃孵育10分钟后,于4℃下12000rpm 离心10分钟。此时离心前不可见的RNA沉淀将在管底部和侧壁上形成胶状沉淀块。 ④RNA清洗移去上清液,每1mlTRIZOL试剂裂解的样品中加入至少1ml的75%乙醇(75%乙醇用DEPCH2O配制),清洗RNA沉淀。混匀后,4℃下7000rpm 离心5分钟。 ⑤RNA干燥小心吸去大部分乙醇溶液,使RNA沉淀在室温空气中干燥5-10分钟。 ⑥溶解RNA沉淀溶解RNA时,先加入无RNA酶的水40μl用枪反复吹打几次,使其完全溶解,获得的RNA溶液保存于-80℃待用。 2 RNA质量检测 1)紫外吸收法测定 先用稀释用的TE溶液将分光光度计调零。然后取少量RNA溶液用TE稀释(1:100)后,读取其在分光光度计260nm和280nm处的吸收值,测定RNA 溶液浓度和纯度。 ①浓度测定 A260下读值为1表示40 μg RNA/ml。样品RNA浓度(μg/ml)计算公式为:A260 ×稀释倍数× 40 μg/ml。具体计算如下: RNA溶于40 μl DEPC水中,取5ul,1:100稀释至495μl的TE中,测得A260 = 0.21 RNA 浓度= 0.21 ×100 ×40 μg/ml = 840 μg/ml 或0.84 μg/μl 取5ul用来测量以后,剩余样品RNA为35 μl,剩余RNA总量为: 35 μl × 0.84 μg/μl = 29.4 μg ②纯度检测 RNA溶液的A260/A280的比值即为RNA纯度,比值范围1.8到2.1。 2)变性琼脂糖凝胶电泳测定 ①制胶 1g琼脂糖溶于72ml水中,冷却至60℃,10 ml的10× MOPS电泳缓冲液和18 ml的37% 甲醛溶液(12.3 M)。 10×MOPS电泳缓冲液 浓度成分 0.4M MOPS,pH 7.0 0.1M 乙酸钠 0.01M EDTA 灌制凝胶板,预留加样孔至少可以加入25 μl溶液。胶凝后取下梳子,将凝胶板

实时荧光定量PCR具体实验步骤

实时荧光定量PCR操作步骤 以下实验步骤仅供参考: 1 样品RNA的抽提 ①取冻存已裂解的细胞,室温放臵5分钟使其完全溶解。 ②两相分离每1ml的TRIZOL试剂裂解的样品中加入0.2ml的氯仿,盖紧管盖。手动剧烈振荡管体15秒后,15到30℃孵育2到3分钟。4℃下12000rpm离心15分钟。离心后混合液体将分为下层的红色酚氯仿相,中间层以及无色水相上层。RNA全部被分配于水相中。水相上层的体积大约是匀浆时加入的TRIZOL试剂的60%。 ③RNA沉淀将水相上层转移到一干净无RNA酶的离心管中。加等体积异丙醇混合以沉淀其中的RNA,混匀后15到30℃孵育10分钟后,于4℃下12000rpm 离心10分钟。此时离心前不可见的RNA沉淀将在管底部和侧壁上形成胶状沉淀块。 ④RNA清洗移去上清液,每1mlTRIZOL试剂裂解的样品中加入至少1ml的75% O配制),清洗RNA沉淀。混匀后,4℃下7000rpm离心乙醇(75%乙醇用DEPCH 2 5分钟。 ⑤RNA干燥小心吸去大部分乙醇溶液,使RNA沉淀在室温空气中干燥5-10分钟。 ⑥溶解RNA沉淀溶解RNA时,先加入无RNA酶的水40μl用枪反复吹打几次,使其完全溶解,获得的RNA溶液保存于-80℃待用。 2 RNA质量检测 1)紫外吸收法测定 先用稀释用的TE溶液将分光光度计调零。然后取少量RNA溶液用TE稀释(1:100)后,读取其在分光光度计260nm和280nm处的吸收值,测定RNA溶液浓度和纯度。 ①浓度测定 A260下读值为1表示40 μg RNA/ml。样品RNA浓度(μg/ml)计算公式为:A260 ×稀释倍数× 40 μg/ml。具体计算如下: RNA溶于40 μl DEPC水中,取5ul,1:100稀释至495μl的TE中,测得A260 = 0.21 RNA 浓度= 0.21 ×100 ×40 μg/ml = 840 μg/ml 或 0.84 μg/μl 取5ul用来测量以后,剩余样品RNA为35 μl,剩余RNA总量为: 35 μl × 0.84 μg/μl = 29.4 μg ②纯度检测 RNA溶液的A260/A280的比值即为RNA纯度,比值范围1.8到2.1。 2)变性琼脂糖凝胶电泳测定 ①制胶 1g琼脂糖溶于72ml水中,冷却至60℃,10 ml的10× MOPS电泳缓冲液和18 ml 的37% 甲醛溶液(12.3 M)。 10×MOPS电泳缓冲液 浓度成分 0.4M MOPS,pH 7.0 0.1M乙酸钠 0.01M EDTA 灌制凝胶板,预留加样孔至少可以加入25 μl溶液。胶凝后取下梳子,将凝胶板放入电泳槽内,加足量的1×MOPS电泳缓冲液至覆盖胶面几个毫米。

实时荧光定量pcr步骤

实时荧光定量PCR: 实时荧光定量PCR (Quantitative Real-time PCR)是一种在DNA扩增反应中,以荧光化学物质测每次聚合酶链式反应(PCR)循环后产物总量的方法。通过内参或者外参法对待测样品中的特定DNA序列进行定量分析的方法。· Real-timePCR是在PCR扩增过程中,通过荧光信号,对PCR 进程进行实时检测。由于在PCR扩增的指数时期,模板的Ct值和该模板的起始拷贝数存在线性关系,所以成为定量的依据。 原理: 所谓实时荧光定量PCR技术,是指在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。 检测方法 1.SYBRGreenⅠ法: 在PCR反应体系中,加入过量SYBR荧光染料,SYBR荧光染料特异性地掺入DNA双链后,发射荧光信号,而不掺入链中的SYBR 染料分子不会发射任何荧光信号,从而保证荧光信号的增加与PCR 产物的增加完全同步。 SYBR定量PCR扩增荧光曲线图 PCR产物熔解曲线图(单一峰图表明PCR扩增产物的单一性) 2.TaqMan探针法:

探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收;PCR 扩增时,Taq酶的5’-3’外切酶活性将探针酶切降解,使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离,从而荧光监测系统可接收到荧光信号,即每扩增一条DNA链,就有一个荧光分子形成,实现了荧光信号的累积与PCR产物的形成完全同步。 服务流程 1.客户认真写好订单,提供待检基因相关信息; 2.签订技术服务合同,支付预付款(30-50%); 3.设计合成定量PCR引物(或客户提供文献引物委托本公司合成); 4.DNA/RNA的抽提、定量、RNA反转录; 5.PCR预实验,主要检测引物的特异性和扩增效率; 6.正式定量实验:对所有样品上机检测; 7.实验结果和数据分析,形成报告。 收费标准 优惠包干价:120元/样/基因(SYBRgreenI法,相对定量) (含RNA提取,反转录,引物合成费用,上机测试费用(3个重复);一个内参免费(内参3个重复) 技术原理 将标记有荧光素的Taqman探针与模板DNA混合后,完成高温变性,低温复性,适温延伸的热循环,并遵守聚合酶链反应规律,与模板DNA互补配对的Taqman探针被切断,荧光素游离于反应体系

CFX96 实时荧光定量PCR仪器的操作流程及注意事项

CFX96 实时荧光定量PCR仪器的操作流程及注意事项1、开始运行仪器 1.1打开电脑 1.2打开定量PCR仪底座开关 1.3启动CFX Manager软件 2、放置样品 2.1将PCR反应体系加入到0.2ml底缘八联管,盖上管盖;或加入底缘96孔板,用光学级封膜封好。注意,必须戴一次性塑料手套,不要让手指接触到反应管表面。将反应管按顺序放入仪器的加热孔中。 3、设置程序,运行试验 3.1定量PCR软件操作基本步骤为:a.设置热循环程序文件(protocol tab)b.设置反应板文件(plate tab)。c.点击‘‘start run’’键,运行程序。 3.2热循环程序文件(protocol tab)设置指南:点击edit(编辑)或create new (创建新程序)。 3.3反应板设置文件(plate tab)设置指南:选择本次试验所需要使用的荧光染料种类;单机样品类型;如要某些反应孔第一荧光染料对应的样品类型为标准品(standard),点击‘‘dilution series’’键可设置其标准品浓度及稀释倍数。 3.4点击‘‘start run’’键。单击open lid(打开热盖)或close lid(关闭热盖)放置样品;单击start run,保存文件,开始运行程序。 4、结果分析 4.1PCR反应结束后,软件会自动计算标准曲线和CT值等。 4.2如需进行表达量分析、等位基因分析等,在软件窗口选择相应分析功能。 4.3点击右上方的“Report”键,还可输出结果报告单。 5、关闭运行仪器 5.1实验结束后取出反应管,顺序关闭CFX Manager软件、定量PCR仪电 源,关闭电脑。注意!CFX仪器上盖部分为全自动控制,在通电状态,严禁任何人为干涉上盖开启或关闭的行为,此类行为会导致上盖故障,危及仪器使用。

DA7600实时荧光定量PCR仪确认方案模板

确认文件 类别:确认方案编号: 部门:质量部页码:共11页,第1页 DA7600PCR扩增仪 方案与报告 版次:新订替代: 起草:年月日 审阅会签: (确认小组) 批准:年月日

目录 1.概述 (2) 2.确认目的 (2) 3.确定确认范围 (3) 4.确定确认小组成员及职责 (3) 确认小组成员及确认小组负责人 (3) 人员 (3) 评价方法: (3) 标准: (3) 5.风险评估 (4) 评估概述 (4) 评估方法 (4) 6.确认内容 (7) .安装确认 (7) 安装信息 (7) 仪器放置检查 (7) 操作规程等资料确认 (8) 运行确认 (8) 基本称重功能确认 (8) 校正功能确认 (9) 性能确认 (9) 准确度 (9) 天平重现性检查: (10) 四角偏差检查: (11) 7确认计划安排 (11) 9.确认结果评定与结论 (11) 10.拟订日常监测程序及确认周期 (12)

1.概述 DA7600实时荧光定量PCR仪,是中山大学达安基因公司推出的具有全自动、实时监测、定量分析的DNA荧光检测系统。结合半导体致冷器实现PCR扩增过程,并通过高灵敏度的光电系统和高通量光纤导光系统对荧光信号进行实时监测,实现同时对样品的扩增和检测。友好的全中文计算机界面,可满足不同PCR实验的需求。其反应速度及准确性、操作实用性和使用灵活性均有较好的提高,能满足科研工作者对于定量PCR系统高通量方面的要求,是特异性靶基因检测与定量的一体化平台。它主要有一台DA7600和PC计算机及显示器组成。 2.确认目的 通过用HCV荧光PCR检测试剂盒来确认DA7600实时荧光定量PCR仪的扩增和检测体系精密度、线性、准确度等,验证仪器能否正常准确运行,给出可靠的分析结果,以及48孔孔间差异是否在允许范围内。 3.确定确认范围 本方案适用于DA7600实时荧光定量PCR仪运行确认及性能确认。 4.确定确认小组成员及职责 确认小组成员及确认小组负责人 列出参加DA7600确认的所有人员名单,评价培训情况是否符合操作的要求。 评价方法: 查阅培训档案,确认是否对有关操作者进行了相关培训,包括:

荧光定量PCR流程和操作原理(收集整理)

实时荧光定量PCR原理和实验

实时荧光定量PCR原理和实验 无论是对遗传病(如地中海贫血和血友病)、传染病(如肝炎和艾滋病)或肿瘤进行基因诊断,还是研究药物对基因表达水平的影响,或者监控药物和疗法的治疗效果,定量PCR技术都可以发挥很大作用。定量PCR技术的最新进展是实时荧光定量。该技术借助于荧光信号来检测PCR产物,一方面提高了灵敏度,另一方面还可以做到PCR每循环一次就收集一个数据,建立实时扩增曲线,准确地确定CT值,从而根据CT值确定起始DNA拷贝数,做到了真正意义上的DNA定量。这是DNA定量技术的一次飞跃。 根据最终得到的数据不同,定量PCR可以分为相对定量和绝对定量两种。典型的相对定量如比较经过不同方式处理的两个样本中基因表达水平的高低变化,得到的结果是百分比;绝对定量则需要使用标准曲线确定样本中基因的拷贝数或浓度。根据所使用的技术不同,荧光定量PCR又可以分为TaqMan探针和SYBR Green I荧光染料两种方法。比较而言,探针杂交技术在原理上更为严格,所得数据更为精确;荧光染料技术则成本更为低廉,实验设计更为简便。在选择实验方案时要根据实验目的和对数据精度的要求来决定。 定量实验与定性实验最大的不同,是要考虑统计学要求并对数据进行严格的校正,以消除偶然误差。因此重复实验和设立内对照非常重要。由于各种各样的客观原因,这一点在实践中往往被轻视或忽视,需要着重强调。当然,与定性实验一样,定量PCR也要设立阴性和阳性对照,以监控试剂和实验操作方面可能出现的问题。 1为什么终点定量不准确? 我们都知道理论上PCR是一个指数增长的过程,但是实际的PCR扩增曲线并不是标准的指数曲线,而是S形曲线。这是因为随着PCR循环的增多,扩增规模迅速增大,Taq酶、dNTP、引物,甚至DNA模板等各种PCR要素逐渐不敷需求,PCR的效率越来越低,产物增长的速度就逐渐减缓。当所有的Taq酶都被饱和以后,PCR就进入了平台期。由于各种环境因素的复杂相互作用,不同的PCR反应体系进入平台期的时机和平台期的高低都有很大变化,难以精确控制。所以,即使是重复实验,各种条件基本一致,最后得到的DNA拷贝数也是完全不一样的,波动很大(图1)。

免费实时荧光定量PCR具体实验步骤

实时荧光定量PCR实验操作步骤 以下实验步骤仅供参考: 1 样品RNA的抽提 ①取冻存已裂解的细胞,室温放置5分钟使其完全溶解。 ②两相分离每1ml的TRIZOL试剂裂解的样品中加入0.2ml的氯仿,盖紧管盖。手动剧烈振荡管体15秒后,15到30℃孵育2到3分钟。4℃下12000rpm离心15分钟。离心后混合液体将分为下层的红色酚氯仿相,中间层以及无色水相上层。RNA全部被分配于水相中。水相上层的体积大约是匀浆时加入的TRIZOL试剂的60%。 ③RNA沉淀将水相上层转移到一干净无RNA酶的离心管中。加等体积异丙醇混合以沉淀其中的RNA,混匀后15到30℃孵育10分钟后,于4℃下12000rpm 离心10分钟。此时离心前不可见的RNA沉淀将在管底部和侧壁上形成胶状沉淀块。 ④RNA清洗移去上清液,每1mlTRIZOL试剂裂解的样品中加入至少1ml的75% O配制),清洗RNA沉淀。混匀后,4℃下7000rpm离心乙醇(75%乙醇用DEPCH 2 5分钟。 ⑤RNA干燥小心吸去大部分乙醇溶液,使RNA沉淀在室温空气中干燥5-10分钟。 ⑥溶解RNA沉淀溶解RNA时,先加入无RNA酶的水40μl用枪反复吹打几次,使其完全溶解,获得的RNA溶液保存于-80℃待用。 2 RNA质量检测 1)紫外吸收法测定 先用稀释用的TE溶液将分光光度计调零。然后取少量RNA溶液用TE稀释(1:100)后,读取其在分光光度计260nm和280nm处的吸收值,测定RNA溶液浓度和纯度。 ①浓度测定 A260下读值为1表示40 μg RNA/ml。样品RNA浓度(μg/ml)计算公式为:A260 ×稀释倍数×40 μg/ml。具体计算如下: RNA溶于40 μl DEPC水中,取5ul,1:100稀释至495μl的TE中,测得A260 = 0.21 RNA 浓度= 0.21 ×100 ×40 μg/ml = 840 μg/ml 或0.84 μg/μl 取5ul用来测量以后,剩余样品RNA为35 μl,剩余RNA总量为: 35 μl ×0.84 μg/μl = 29.4 μg ②纯度检测 RNA溶液的A260/A280的比值即为RNA纯度,比值范围1.8到2.1。 2)变性琼脂糖凝胶电泳测定 ①制胶 1g琼脂糖溶于72ml水中,冷却至60℃,10 ml的10× MOPS电泳缓冲液和18 ml 的37% 甲醛溶液(12.3 M)。 10×MOPS电泳缓冲液 浓度成分 0.4M MOPS,pH 7.0 0.1M 乙酸钠 0.01M EDTA 灌制凝胶板,预留加样孔至少可以加入25 μl溶液。胶凝后取下梳子,将凝胶板放入电泳槽内,加足量的1×MOPS电泳缓冲液至覆盖胶面几个毫米。

实时荧光定量PCR具体实验步骤

实时荧光定量PCR具体实验步骤 1 样品RNA的抽提 ①取冻存已裂解的细胞,室温放置5分钟使其完全溶解。 ②两相分离每1ml的TRIZOL试剂裂解的样品中加入0.2ml的氯仿,盖紧管盖。手动剧烈振荡管体15秒后,15到30℃孵育2到3分钟。4℃下12000rpm离心15分钟。离心后混合液体将分为下层的红色酚氯仿相,中间层以及无色水相上层。RNA全部被分配于水相中。水相上层的体积大约是匀浆时加入的TRIZOL试剂的60%。 ③RNA沉淀将水相上层转移到一干净无RNA酶的离心管中。加等体积异丙醇混合以沉淀其中的RNA,混匀后15到30℃孵育10分钟后,于4℃下12000rpm 离心10分钟。此时离心前不可见的RNA沉淀将在管底部和侧壁上形成胶状沉淀块。 ④RNA清洗移去上清液,每1mlTRIZOL试剂裂解的样品中加入至少1ml的75%乙醇(75%乙醇用DEPCH2O配制),清洗RNA沉淀。混匀后,4℃下7000rpm离心5分钟。 ⑤RNA干燥小心吸去大部分乙醇溶液,使RNA沉淀在室温空气中干燥5-10分钟。 ⑥溶解RNA沉淀溶解RNA时,先加入无RNA酶的水40μl用枪反复吹打几次,使其完全溶解,获得的RNA溶液保存于-80℃待用。 2 RNA质量检测 1)紫外吸收法测定 先用稀释用的TE溶液将分光光度计调零。然后取少量RNA溶液用TE稀释(1:100)后,读取其在分光光度计260nm和280nm处的吸收值,测定RNA溶液浓度和纯度。 ①浓度测定 A260下读值为1表示40 μg RNA/ml。样品RNA浓度(μg/ml)计算公式为:A260 ×稀释倍数× 40 μg/ml。具体计算如下:

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