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发布时间:2022-03-25 02:25:39
PCR原理
DNA的半保留copy是生物进化和传代的重要途径。双链DNA在多种酶的作用下可以变性解旋成单链,在DNA聚合酶的参与下,根据碱基互补配对原则复1制成同样的两分子拷贝。在实验中发现,DNA在高温时也可以发生变性解链,当温度降低后又可以复性成为双链。因此,通过温度变化控制DNA的变性和复性,加入设计引物,DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定***的体外copy。
但是,DNA聚合酶在高温时会失活,因此,每次循环都得加入新的DNA聚合酶,不仅操作烦琐,而且价格昂贵,制约了PCR技术的应用和发展。
耐热DNA聚合酶-Taq酶的发现对于PCR的应用有里程碑的意义,该酶可以耐受90℃以上的高温而不失活,不需要每个循环加酶,使PCR技术变得非常简捷、同时也大大降低了成本,PCR技术得以大量应用,并逐步应用于临床。
PCR引物设计的基本原则
引物长度:15-30bp,常用为20bp左右。
引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C 过多易出现非特异条带。ATGC建议随机分布,避免5个以上的piao呤或嘧1啶核苷酸的成串排列参照。
引物内部不应出现互补序列。
两个引物之间不应存在互补序列,尤其是避免3 ′端的互补重叠。
引物与非特异扩增区的序列的同源性不要超过70%,
引物3′末端连续8个碱基在待扩增区以外不能有完全互补序列,否则易导致非特异性扩增。引物3‘端的碱基,特别是***末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,***佳选择是G和C。
引物的5′端可以修饰。如附加限制酶位点,引入突变位点,用生物素、荧光物质、地1高辛标记,加入其它短序列,包括起始密码子、终止密码子等。
巢式PCR(NEST PCR枝术.
先用一对靶序列的外引物扩增以提高模板量.然后再用一对内引物扩增以得到特异的PCR带。此为巢式PCR。若用一条外引物作内引物则称之为半巢式PCR。为减少 巢式PCR的操作步骤可将外引物设计得比内引物长些,且用量较少。同时在第yi次PCR时采用较高的退火温度而第二次采用较低的退火温度。这样在第yi次PCR时,由于较高退火温度下内引物不能与模板结合,故只有外引物扩增产物,经过若干次循环。待外引物基本消耗尽,无需取出第yi次PCR产物,只需降低退火即可直接进行PCR扩增。这不仅减少操作步骤。同时也降低了交叉污染的机会。这种PCR称中途进退式PCR( drop-in, drop-out PCR)上述三种方法主要用于少量DNA模板的扩增。
复合PCR(multiplex PCR)技术
在同一反应中用多组引物同时扩增几种***片段.如果***的某一区段有缺失则相应的电泳谱上这一区带就会消失。复合PCR主要用于同一病原体的分型及同时检测多种病原体、多个点突变的分子病的诊断。
重组PCR技术
重组PCR技术是在两个PCR扩增体系中,两对引物分别由其中之一在其5°-端和3-端引物上带.上一段互补的序列混合两种PCR扩增产物.经变性和复性。两组PCR产物互补序列发生粘连。其中一条重组杂合链能在PCR条件下发生聚合延伸反应,产生一个包含两个不同***的杂合***。
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