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多重PCR(mPCR)为什么难?

已有 17655 次阅读 2011-6-11 23:55 |个人分类:多重PCR技术|系统分类:科研笔记| 生物技术, 创新创业, 软件, 多重PCR

上周末和周一用iCubate2.0 iC-Architect软件设计了一套多重PCR试剂,共八个靶点,加上内对照九个位点。这是一个新产品,临床应用的。多重PCR之所以难做,问题的关键是多个靶点扩增条件不兼容。每个靶点都需要两边的引物配合。打个比方,PCR就像“三条腿赛跑”:

每个靶点的成功扩增都需要被捆绑在一起的两个人(一对引物)配合默契。而做多重PCR就需要多对选手同时起跑又同时到达。如果被捆绑在一起的两个人一个高一个矮,一个跑得快一个跑得慢,不协调,这一对人就不能取胜。那还只相当于一个靶点扩增的失败。多重PCR要求所有参赛的每对选手都有最好的,而且均衡的发挥。


我们做过实验(不久会发表),如果引物设计不采取任何辅助工具,闭著眼睛设计,PCR的成功率大概在70%左右;如果用TM评估软件辅助设计,成功率大概85%左右。也就是说,就单靶点反应来说,失败的几率是15%。当然通过优化,调节温度,离子浓度等95%左右的靶点最后都能获得成功扩增。可是“优化”工作做得越多,该反应就越“特别”,该靶点能和其它靶点同时扩增得机会就越少。


这里有个简单的计算题:假设每个靶点(在不经过优化的前提下)的成功率是85%, 同时能成功扩增5个靶点的几率是多少?

x = 0.85*0.85*0.85*0.85*0.85=44%

这就是为什么多重PCR难做的原因。试图同时扩增的靶点越多,成功的几率就越小。


我们的引物设计软件(免费)首次应用了多聚酶亲和指数(PPI)的概念,可以把引物设计成功率提高到95%左右。同时,arm-PCR更进一步解决了靶点不兼容的问题。




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