pcr扩增的原理
实验方法原理
①模板DNA的变性:模板DNA经加热至94℃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,为下轮反应做准备;
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
Taq酶
pcr扩增的原理
实验方法原理
①模板DNA的变性:模板DNA经加热至94℃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,为下轮反应做准备;
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Taq酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留copy原理,合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复1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1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。
典型的PCR包括高温变性、低温退火、中温延伸三个步骤,通过将这一套过程不断循环,使DNA得以成百万倍的扩增。
PCR有哪些应用领域?
基因表达
通常可通过PCR来检测不同细胞类型、组织和生物体在特定时间点的基因表达差异。首先,从目标样品中分离出RNA并将mRNA逆转录成cDNA。随后,通过由PCR扩增的cDNA数量,确定mRNA的初始水平。这一过程也被称为逆转录PCR。
终点PCR 可通过凝胶里的扩增产物条带强度对RNA的表达进行定量(一种半定量方法)。例如,对起始cDNA进行连续稀释并扩增。通过凝胶电泳使不同起始量的终点PCR得率可视化,然后对条带强度进行定量,并以管家基因为参照进行标准化,预估扩增靶点的相对表达水平。如今,终点PCR已基本被实时PCR 或qPCR 取代了,因为它们可获得和的基因表达定量结果。
突变:PCR克1隆的一大优点是能够通过克1隆将所需突变引入目的基因中,以便进行突变研究。在 定1点突变中,经过设计的PCR引物可将碱基置换、删除或插入整合到特定序列中。引物定位到已克1隆至质粒中的序列上。随后,含有引入突变的PCR产物通过自我连接,重新生成环状质粒,并用于转化感受态细胞。
测序:PCR是为测序富集模板DNA的一种相对简单的方法。为保证DNA序列准确性,强烈建议使用高保真PCR来制备测序模板。
在 Sanger测序中,PCR扩增片段经纯化并用于测序反应。使用常用的测序引物结合位点对PCR引物的 5′末端进行标记,以简化测序工作流程。
二代测序 (NGS)中,PCR被广泛用于构建DNA测序文库。在NGS文库制备中,DNA样品通过PCR反应富集(在起始量有限的情况下)并使用adaptor(以及用于多重检测的index)标记。除了具有高保真度,DNA聚合酶还应具有zui小的扩增偏好性,从而使测序文库具有高覆盖度。
梯度PCR仪
把一次性PCR扩增可以设置一系列不同的退火温度条件(温度梯度),通常12钟温度梯度,这样的仪器就叫梯度PCR仪。
工作模式和原理同普通PCR仪一样,它出了又普通PCR仪的功能外还多了一个梯度退火功能。DNA部分片段的扩增对温度的控制精度要求特别高,不同的DNA部分片段其退火温度不一样,通过计算DNA部分片段中的CG碱基的含量只能初步的判断出zui优退火温度在+5℃范围内,如果用普通PCR仪进行研究,需重复扩增很多次,然后做电泳进行分析来确定zui优退火温度。而梯度PCR仪则只需要一次就可以完成,在节省了时间的同时提高了实验的可靠性和准确性。主要用于研究未知DNA退火温度的扩增,这样节约成本的同时也节约了时间和经费。在不设置梯度的情况下,梯度PCR仪也可以做普通PCR扩增。
该仪器主要应用于科研,教学机构,医学临床研究,高等院校,病毒分析,疾控中心等。
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