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实时荧光定量PCR技术要点汇总 - 尊龙凯时人生就博

发布时间:2025-01-27   信息来源:公冶蝶玲

目前主流的实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR)技术主要分为染料法和探针法。其中,染料法以SYBR Green法为代表,该方法中,SYBR Green染料在游离状态下荧光微弱,但与双链DNA结合后,荧光强度显著增强。反应管中的荧光强度与双链DNA的数量呈正比关系,因此,通过测量荧光强度,可以推算出反应管中产生的双链DNA(PCR产物)的量。然而,该方法缺乏特异性,可能会将非特异性扩增的产物计入其中。

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与染料法不同,探针法同样依赖反应管中的荧光强度来判断PCR产物的数量,但其发光机制截然不同。荧光是光致发光的现象,某种物质在特定波长的光照射下,吸收光能并跃迁至激发态,随后以高于入射光波长的光形式释放能量。这一原理使得荧光在广泛的生物医疗应用中变得尤为重要。

荧光共振能量转移(Fluorescence Resonance Energy Transfer,FRET)是探针法qPCR的核心原理。当一个荧光供体与受体之间的距离处于1-10纳米时,供体激发后不会发出光,而将能量转移给受体。如果受体荧光量子产率为零,则会导致供体的荧光熄灭;如果受体发光且具备荧光特性,则会发出光并导致荧光光谱的红移。

目前,所有探针法qPCR的理论基础都基于这一能量转移现象。探针上存在能够产生FRET的两个基团,利用PCR过程中的一些操作(如酶切和杂交)改变二者的距离,从而影响系统的荧光强度或种类。这种变化与PCR产物的类型和数量直接相关,通过监测这些变化,可以准确检测PCR反应体系中产物的种类及其数量。

几种主要的qPCR探针法

1. Taq-Man探针:Taq-Man探针法是经典的探针方法,通过设计与扩增产物互补的探针,在其5’端标记荧光供体,3’端标记淬灭剂。探针完整时,荧光团与淬灭团距离很近,因而不发出光。当PCR进行时,探针结合于扩增产物上,当引物介导的延伸到达探针时,因Taq酶的5’-3’外切酶活性会切割探针,使荧光团和淬灭剂分离,荧光团在合适的激发下便能发光。这一特异性的探针法因而能够准确反映目标产物的种类和数量。

2. 双杂交探针:与Taq-Man法不同,双杂交探针的供体和受体分别存在于两条探针上。这两条探针能够相互结合在扩增产物上,保持在10纳米以内的距离,从而实现FRET现象,能够有效确认扩增产物的状态。

3. 分子信标探针:该探针以改变荧光团和淬灭团的距离为原理。在与靶序列结合前,信标探针呈现茎环结构,合成结构时荧光团与淬灭团紧靠在一起,不发光。扩增生成的靶序列后,探针发生构象变化,荧光团得以发光。

4. 蝎形探针:此探针通过设计在3’端附带PCR引物,在分子内部就能实现杂交,避免了两个分子的参与,大大提高了反应的速度与效率。这些探针策略在生物医学领域具有广泛的应用前景。

在生物医疗研究中,实时荧光定量PCR技术持续发挥着重要作用,品牌尊龙凯时人生就博亦致力于推动该领域的发展,为科学研究和临床应用提供更精准的解决方案。