qpcr原理及应用是什么?

作者&投稿:典鱼 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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一、原理

DNA的半保留复制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就可以完成特定基因的体外复制。

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技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成:

1、 模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;

2、 模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;

3、 引物的延伸:DNA模板-引物结合物在72℃、DNA聚合酶(如TaqDNA聚合酶)的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基互补配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链;

重复循环变性-退火-延伸三过程就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2~4分钟,2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。

二、应用

1、基因表达分析:例如结核分岔杆菌(Mycobacterium tuberculosis)是一种生长相当缓慢的细菌,传统培养及鉴定一般需要花数周时间。

2015年时Watanabe Pinhata和Cergole-Novella以自己发展的real time PCR检测mpt64,直接检测病人痰液中的结核分岔杆菌,分析715个检体657个病人,其检测灵敏度(sensitivity)及特异性(specificity)分别为90.3%及98.6%。

整个实验流程可以在5个小时内完成,此方法可以用于没有套装试剂(kit)可以使用的实验室。

2、检验生物芯片的结果;

3、siRNA与miRNA诊断;

4、基因型鉴定;

5、饮食分析;

6、兽医微生物检测。

特点

1、荧光实时定量PCR的基本原理有两个要点:首先是对PCR反应中的每一个循环的反应产物进行实时检测并记录下来;

其次,用于检测PCR产物实时检测的荧光染料标记在一段可以与单链PCR产物(模板)特异性杂交的探针上,并且处于淬灭状态,只有当探针与模板特异性结合以后才有可能释放出荧光信号。

2、每一轮循环中PCR的产出量都以荧光信号的形式被PCR仪的光学检测系统记录下来,在某一循环中荧光信号的强度达到预先设定的阈值时,此时的循环数称为CT(Threshold Cycle),Ct值与起始的模板量成反比,起始的核酸量越多,达到阈值的循环数就越少,换句话说CT值会越小。

如果要确定量的话,需要做出标准曲线,以Ct值为纵坐标,起始模板数为横坐标作图。在新的MIQE规范中Ct这个惯用的名词被重新定义为Cq值(quantification cycle)。




简述pcr技术的原理
PCR技术的原理:利用DNA聚合酶在适当的温度下,将DNA模板的两条链分离,然后在模板DNA的两端引导的引物的作用下,通过DNA聚合酶的催化作用,将引物与模板DNA的单链互补配对,从而在每个引物的5'端开始合成新的DNA链,最终得到两个新的DNA分子。一、PCR特点 PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成...

pcr技术原理是什么
一、DNA复制原理 PCR技术的核心是基于DNA的复制机制。在适宜条件下,DNA解旋成为单链,以解旋后的单链为模板进行互补链的合成,从而实现对DNA序列的复制。二、PCR技术的具体过程 PCR技术包括三个基本步骤:变性、退火和延伸。在变性阶段,通过升高温度使DNA双链解开;在退火阶段,通过降低温度使引物与模板...

pcr的原理是什么
PCR原理是聚合酶链式反应,一种分子生物学技术,用于扩增特定的DNA片段。PCR原理的详细解释如下:PCR的基本构成与过程 PCR主要由三个基本步骤构成:变性、退火和延伸。在PCR过程中,DNA模板在热稳定聚合酶的作用下,通过不断重复这三个步骤,实现特定DNA片段的指数级扩增。变性与退火 在变性阶段,PCR反应...

pcr反应的基本原理
2、通过PCR反应的信号产生,在杂交技术及全自动测序仪中得到了广泛应用,为现代实验研究带来了很大启示,也促进了生命科学的发展和技术革新。二、PCR反应原理:1、PCR反应原理主要包括3个步骤,分别是变性,引物结合,和延伸。PCR反应的第一步是变性,将双链DNA高温变性为两个单链。。2、接着第二步是...

rtpcr原理及应用
rtpcr原理及应用如下:RTPCR的中文名是实时荧光定量聚合酶链式反应。RT-PCR技术是一种检测病原体核酸的方法,主要用于检测病毒、细菌及其他微生物的核酸。RT-PCR以RNA为模板,利用聚合酶链式反应扩增其特定片段,然后通过荧光探针实时检测扩增过程中的产物,并将结果转化为数字信号,从而确定样本中该病原体...

什么是聚合酶链反应(PCR)?
聚合酶链反应(PCR)的基本原理是一种酶促合成反应。即在模板DNA、引物和脱氧核糖核苷酸存在下,在DNA聚合酶的作用下,使DNA链扩增延伸。试验先通过加热变性,使DNA双螺旋的氢链断裂,解离成单链DNA;然后通过退火,突然降温使引物与其互补的模板在局部形成杂交链;然后再在DNA聚合酶、脱氧核糖核苷三磷酸...

什么是PCR技术PCR的基本原理是什么
PCR技术也叫聚合酶链式反应是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊DNA复制,PCR的最大特点,是能将微量的DNA大幅增加。PCR技术的原理是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60°C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合,再调温度至DNA...

试述PCR扩增的原理和步骤
PCR技术的基本原理 类似于DNA的 天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR是一种体外DNA 扩增技术,是在模板DNA、引物和4种脱氧核苷酸存在的条件下,依赖于DNA聚合酶的酶促合反应,将待扩增的DNA片段与其两侧互补的寡核苷酸链引物经“高温变性——低温退火——引物 PCR扩增仪 延...

pcr技术基本原理
PCR技术基本原理 PCR技术是一种分子生物学技术,全称为聚合酶链式反应。其基本原理是通过DNA模板的复制,在体外快速扩增特定的DNA片段。具体解释如下:1. DNA模板复制 PCR技术的核心在于DNA的复制。在反应体系中,加入待扩增的DNA模板、能量、引物、能量以及DNA聚合酶等必要条件,通过一系列反应,使DNA模板...

荧光定量pcr(基本原理和应用领域介绍)
荧光定量PCR(qPCR)是一种广泛应用于生命科学研究和医学诊断的分子生物学技术。它结合了PCR技术和荧光检测技术,能够快速、准确地检测出目标DNA或RNA分子的数量,因此在病原体检测、基因表达分析、遗传疾病诊断等领域得到了广泛应用。基本原理 qPCR技术基于PCR技术,但是在PCR的基础上加入了荧光染料和检测系统...

宁蒗彝族自治县18823842932: 实时荧光定量PCR(qPCR)实现了PCR从定性到定量的飞跃.Taq Man探针是qPCR技术中一种常用探针(如图1),其y末端连接荧光基团(R),3'末端连接淬... -
员耍益心:[答案] (1)分析图解,Taq Man探针中含有碱基U,说明该探针为单链RNA,而质粒为小型环状DNA,因此与质粒相比,Taq Man探针中除荧光基团、淬灭剂外,特有的化学成分是核糖和尿嘧啶.(2)PCR技术的原理是DNA的双...

宁蒗彝族自治县18823842932: 甲胎蛋白基因(alpha - fetoprotein,AFP)的异常表达与肝癌、前列腺癌等恶性肿瘤有关. -
员耍益心: 如果只检测是否表达,利用RNA反转录后PCR检测就好 如果要从转录水平检测表达量,要从RNA入手,一般有两种:qPCR,利用反转录得到的cDNA,做qPCR就能观察基因表达量的多少 RNA-seq,能得到所有转录组的信息,一般用于基因互作的分析

宁蒗彝族自治县18823842932: 请问qPCR检测的优点是什么?
员耍益心: qPCR检测灵敏度高,检测线性范围宽,检测精度和重复性好等突出优势,因此被公认为目前世界用于临床及科研的最先进核酸分子诊断技术,被美国FDA承认并推崇

宁蒗彝族自治县18823842932: qPCR技术新发展在哪些生物技术网站有详细的介绍
员耍益心: qPCR(Quantitative PCR,定量PCR)技术具有准确度,灵敏度高等特点,它的诞生无疑是生命科学研究领域的福音,解决了不少实验难题,并且获得了大量重要的研究发现.随着科技的日益发展,这项技术也获得了不少创新发展,最近一篇题为...

宁蒗彝族自治县18823842932: 数字PCR检测方法如何选择? -
员耍益心: 数字PCR即Digital PCR(dPCR),它是一种核酸分子绝对定量技术.相较于qPCR,数字PCR可让你能够直接数出DNA分子的个数,是对起始样品的绝对定量.在定量PCR时,我们常常纠结一个问题,究竟是相对定量还是绝对定量呢?如今,你...

宁蒗彝族自治县18823842932: 请教下大神,实时定量PCR(qpcr)实验,看扩增曲线的意义是什么? -
员耍益心: 你好,扩增曲线可以粗略地判断扩增效率.SYBR Green的双delta Ct法要求目的基因和内参的扩增效率基本一致.如果不一致,需要对公式进行修正,部分qPCR仪的配套软件可以做到,直接输入每对引物的扩增效率.但无论如何,保证高扩增效率是实验成功的关键.如果扩增效率一致,不同Ct的曲线显示出来就基本是平行的位移,其倾斜程度基本一致.而如下图一样,一条比较“陡”,另一条比较“平”,那么意味着扩增效率不一致.有可能是引物效率不一,或者个别样品、反应孔存在抑制PCR的污染等. 来自:肽度时界威客吴博士,有科研难题、科研需求就上肽度时界吧!

宁蒗彝族自治县18823842932: qpcr之sybr green染色法和taqman探针法的异同 -
员耍益心: taqman是探针法 SYBR Green是染色法 一般来说SYBR Green没有Taqman的特异性好,因为没有特异性的探针,但如果SYBR Green的结果是特异的(可以通过溶解曲线来验证)就没有问题. 反而有时候SYBR Green的扩增曲线要漂亮些.

宁蒗彝族自治县18823842932: 免疫PCR的基本原理和大致流程是什么 -
员耍益心: 博凌科为-为你解答:免疫-PCR主要由两个部分组成.第一部分是类似于普通酶联免疫吸附实验(ELISA)的抗原抗体反应.第二部分即常规的PCR扩增和电泳检测.免疫-PCR与ELISA的区别就...

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