本來,
定量PCR儀是為了將樣本中微量的DNA模版放大以便研究模版特性,隨著研究的深入,要了解樣本中基因的表達(dá)模式與疾病的關(guān)系,就需要了解標(biāo)本中的DNA原始拷貝數(shù)。理論上定量PCR儀試驗(yàn)過程中反應(yīng)產(chǎn)物是以指數(shù)規(guī)模增長的,但實(shí)際的PCR擴(kuò)增曲線并不是標(biāo)準(zhǔn)的指數(shù)曲線,而是S形曲線——因?yàn)殡S著PCR循環(huán)數(shù)的增加,擴(kuò)增規(guī)模迅速增大,Taq酶、dNTP、引物,甚至DNA模板等各種PCR要素逐漸不敷需求,PCR的效率降低,產(chǎn)物生成的速度逐漸減緩,終進(jìn)入平臺期。由于各種環(huán)境因素的復(fù)雜相互作用,不同的PCR反應(yīng)體系進(jìn)入平臺期的時(shí)間和平臺期的高低都有很大變化,即使是重復(fù)實(shí)驗(yàn),各種條件基本一致,后得到的DNA拷貝數(shù)也往往不同。因此經(jīng)過
定量PCR儀擴(kuò)增的DNA產(chǎn)物量不能反映起始模板量的真實(shí)情況。通過傳統(tǒng)凝膠電泳EB染色或者同位素標(biāo)記只能定量PCR的終產(chǎn)物量,而不能定量起始DNA模版的拷貝數(shù)。
常用的定量PCR儀熒光標(biāo)記方法可簡單分為兩大類:
1.非特異檢測——雙鏈DNA內(nèi)插式熒光染料;
2.擴(kuò)增序列專一檢測——主要指熒光探針和引物探針。熒光染料技術(shù)成本低廉,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)簡便;
而探針雜交技術(shù)在原理上嚴(yán)格,所得數(shù)據(jù)特異性高、更為。在選擇實(shí)驗(yàn)方案時(shí)要根據(jù)定量PCR儀實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shù)據(jù)精度的要求來決定。
非特異性檢測擴(kuò)增序列的代表是熒光染料。只與DNA雙鏈結(jié)合,插入DNA雙鏈時(shí)發(fā)出熒光;DNA雙鏈解鏈時(shí)釋放出來,熒光信號急劇減弱。在一個(gè)加入過量熒光染料的體系內(nèi),其信號強(qiáng)度代表了雙鏈DNA分子的數(shù)量。熒光染料法定量PCR的基本過程是:開始反應(yīng),當(dāng)染料與DNA雙鏈結(jié)合時(shí)發(fā)出熒光。DNA變性時(shí),染料釋放出來,熒光急劇減少。在聚合延伸完成后,染料與雙鏈產(chǎn)物結(jié)合,定量定量PCR儀系統(tǒng)檢測到熒光的凈增量加大。I的大吸收波長約為497nm,發(fā)射波長大約為520nm。
定量PCR儀熒光染料的優(yōu)勢在于能監(jiān)測各種雙鏈DNA序列的擴(kuò)增,無需設(shè)計(jì)探針,檢測簡單簡便,成本低廉。然而正是由于熒光染料能和任何dsDNA結(jié)合,對DNA模板沒有選擇性,因此它也能與非特異的dsDNA(如引物二聚體)結(jié)合,使實(shí)驗(yàn)容易產(chǎn)生假陽性信號,引物二聚體的問題目前可以用帶有熔解曲線分析的軟件加以解決。要想用熒光染料法得到比較好的定量結(jié)果,對定量PCR儀引物設(shè)計(jì)的特異性和PCR反應(yīng)的質(zhì)量要求就比較高。