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在分子生物学实验中,荧光定量 PCR 仪已成为基因分析的关键设备。对于使用荧光定量 PCR 仪进行扩增的实验,判断扩增产物是否为目标基因至关重要。澳门所有的游戏网站大全作为专业的实验器材供应商,为众多科研及医疗客户提供优质的荧光定量 PCR 仪及相关技术支持。下面,我们将详细介绍在荧光定量 PCR 扩增过程中判断扩增产物是否为目标基因的方法。
荧光定量 PCR 仪的工作原理简述
荧光定量 PCR 仪
荧光定量 PCR 仪是利用荧光信号积累实时监测整个 PCR 进程的仪器。在 PCR 反应体系中加入荧光基团,随着 PCR 反应的进行,扩增产物不断累积,荧光信号强度也等比例增加。通过对荧光信号的实时监测,可绘制出荧光扩增曲线。常用的荧光标记方法有 SYBR Green 染料法和 TaqMan 探针法。SYBR Green 染料能非特异性地嵌入 DNA 双链小沟,激发后发射荧光,其荧光强度与双链 DNA 含量成正比。TaqMan 探针法则是在引物之外设计一条与目标序列互补的寡核苷酸探针,探针两端分别标记荧光报告基团和淬灭基团,在 PCR 扩增时,Taq 酶的 5'→3' 外切酶活性切割探针,使报告基团释放荧光,荧光信号与目标 DNA 拷贝数成正比。
基于熔解曲线分析判断目标基因
熔解曲线分析是荧光定量 PCR 实验中判断扩增产物特异性的重要手段。在 PCR 扩增结束后,逐渐升高温度,双链 DNA 会解链成为单链,此时荧光信号会发生变化。对于目标基因的扩增产物,其熔解温度(Tm 值)是相对固定的。因为不同的 DNA 序列具有不同的碱基组成和排列,GC 含量高的 DNA 双链相对更稳定,其 Tm 值也较高。如果扩增产物是单一的目标基因,熔解曲线会呈现出单一、尖锐的峰。例如,在对某已知基因进行扩增时,该基因的理论 Tm 值为 85℃,若实验得到的熔解曲线在 85℃左右出现明显单峰,且与阴性对照(无模板)和非特异性扩增对照(引物二聚体等)的熔解曲线有明显差异,就初步表明扩增产物很可能是目标基因。而若熔解曲线出现多个峰,可能存在非特异性扩增,如引物二聚体产生的峰,引物二聚体的 Tm 值通常较低,一般在 70℃ - 80℃之间,通过与目标基因理论 Tm 值对比以及经验判断,可以识别并排除。
基因测序
结合引物设计与扩增片段大小判断
合理的引物设计是确保扩增出目标基因的基础。在设计引物时,要保证引物与目标基因序列具有高度特异性互补,并且避免引物自身或引物之间形成二聚体等结构。通过引物设计软件,可以对引物的特异性、Tm 值、GC 含量等参数进行优化。当荧光定量 PCR 扩增结束后,可通过琼脂糖凝胶电泳来检测扩增产物的大小。目标基因的扩增片段大小是已知且固定的,根据设计的引物扩增区域,可计算出理论的扩增片段长度。例如,设计扩增某基因的一段 150bp 的片段,在凝胶电泳中,若观察到清晰的条带且其迁移位置与 150bp 的 DNA Marker 位置相符,结合荧光定量 PCR 的荧光信号情况,可进一步佐证扩增产物为目标基因。若出现其他大小的条带,则可能存在非特异性扩增。
测序验证扩增产物
最为准确判断扩增产物是否为目标基因的方法是对扩增产物进行测序。将荧光定量 PCR 扩增得到的产物进行纯化后,送至专业的测序公司进行测序。通过测序得到的碱基序列与目标基因的已知序列进行比对,如果匹配,那么可以确凿地证明扩增产物就是目标基因。这种方法虽然成本较高且操作相对复杂,但在科研工作中,当对实验结果的准确性要求高,或对扩增产物的性质存在疑问时,测序验证是常用的手段。例如,在研究新发现的基因或对疾病相关基因的精确分析中,测序可以明确扩增产物是否发生了基因突变、缺失或插入等情况,为后续的研究提供精准的数据支持。
荧光定量 PCR 仪在扩增过程中,通过熔解曲线分析、结合引物设计与扩增片段大小判断以及测序验证等多种方法的综合运用,能够准确判断扩增产物是否为目标基因。澳门十大信誉网赌大全不仅提供高品质的荧光定量 PCR 仪,还可为客户提供专业的技术咨询与实验方案指导,助力科研人员顺利开展实验,获取准确可靠的实验结果。