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qPCR,你的结果 “阳” 了吗? - MedChemExpress

已有 2042 次阅读 2023-1-11 11:00 |系统分类:科研笔记


首先,帮大家区分一下几个生物实验中飘来飘去的“象形”词——PCR、qPCR、逆转录/反转录……

PCR (Polymerase Chain Reaction)聚合酶链式反应,基于碱基互补配对原则放大扩增特定 DNA 片段的分子生物学技术,即将微量的 DNA 指数增加

qPCR (Quantitative Real-time PCR)实时荧光定量 PCR,一般是 real-time PCR 的简称。指在 PCR 反应中,通过荧光化学物质检测 PCR 循环后的产物总量,反应中需通过内参或外参对特定 DNA 进行定量分析。后续可通过扩增曲线 (Amplification curve) 和熔解曲线分析 (Dissociation curve) 定量结果。

逆转录或反转录 (Reverse transcription)是指以 RNA 为模板,在逆转录酶的作用下,合成 cDNA 的过程,通常所提及的 RT-PCR 或 RT-qPCR 词中的 RT 便是此意。后续便可以此 cDNA 为模板进行 PCR 或 qPCR 实验

图 1. 分子生物学的中心法则

RNA-cDNA-qPCR,是做定量的一个常见实验流程,即先从目标样本中提取 RNA,通过逆转录酶进行逆转录得到单链 cDNA,并以此为模板进行 qPCR,大都为验证某个基因的相对表达量,那如何让这个过程 “丝丝滑滑” 呢?

RNA 的质量很关键
若想定量数据好,优质 RNA 可是个宝!RNA 提取时的注意事项就不再 balabala 了,得到 RNA 后,对其质量进行检测分析那可少不了。嚯嚯,下面这两方面可得好好 “宣讲” 一下。

浓度和纯度
RNA 具有连续的吸光谱,其在 260 nm 处具有最高吸收峰;蛋白在 280 nm 处有最大吸收峰;230 nm 处的吸光度可反映乙醇、GTC、GuHCl、EDTA 等的含量。因此,在 RNA 的质检参数中,260、280 和 230 nm 下的吸光度分别代表了核酸、蛋白质及有机溶剂等的值。一般情况下,RNA 纯度检测时我们大都只看其在 OD260/OD280 比例中的数值范围,少量的蛋白、盐或基因组等污染我们是可以接受的。

(得嘞,RNA,娇贵娇贵!包容包容!我懂我懂!)

图 2. RNA 质量的判断

完整度评估

mRNA 约占总 RNA 3%rRNA 约占总 RNA 80% 以上。一般可通过凝胶电泳对 RNA (主要是 rRNA) 的完整性进行评估。那如何通过 RNA 的胶图分析这各种污染 “Bug” 呢?

以真核生物举例:完整的总 RNA 电泳后会产生 28S、18S、5.8S 的 rRNA 条带,28S 与 18S 的条带强度大致比例应为 2:1 (图 3a)。电泳条带 5.8S rRNA 出现则表示有轻微降解。RNA 本身就 “矫情”,得 “富养”~,因此在一般实验中,5.8S 条带出现很正常,但如果只有这一种条带且有明显弥散现象 (图 3b),后续逆转录的话还是建议 “及时止损” 吧!


若在 28S 以上出现多余的条带,还贼亮,gDNA 污染,无疑了 (图 3b)!若在点样孔中还有明亮亮的 “钉子户”,大概率的蛋白污染,可以“定罪了”。

真核生物胶图的目的条带为 23S、16S 和 5S,质检方法参照以上即可。

(如果你跑的胶明显的干干净净、“不染世俗”,小可怜,RNA 提取,再来一遍吧!)


图 3. RNA 凝胶电泳图。
a. 高质量 RNA;b. gDNA 残留;c. 蛋白残留;d. RNA 降解。

逆转录,这些坑能躲则躲

还是以真核生物举例:RNA 逆转录为 cDNA,看似简单,实则 “心潮澎湃”,屡战屡败的实验汪们已经小心到呼吸频率都降低了,但各种问题还是奇奇怪怪,而且跨完 “此坑” 又见 “彼坑”。

冷静冷静,你能行!戳一戳,往期逆转录避坑指南,你想要的答案都在这里 (→RNA 逆转录失败,达咩!)

qPCR 十做九“谢”,这些操作你可长点心吧
qPCR 到底有多“诡异”,你且看看这些痛苦科研汪的 “表白桥段”:
“实不相瞒,这 qPCR 的 S 曲线一点都不 S,它的腰去哪了?”——没了!
“一杯敬实验,一杯敬文章,看完 qPCR 的结果,我不想谈恋爱了。”——单着!
“看完我的 Ct 值,我就知道,不用 △△t 了,再爱已经没有意义了。”——分手!
“师姐,qPCR 都做好多次了,扩增曲线还是乱七八糟,是不是我不配?”——不配!

图 3. 标准扩增曲线 (a) 和溶解曲线 (b)


青色等烟雨,而我在等你,关于 qPCR 的一些 “纷纷扰扰”,你且听我细细说。


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