聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)是 80 年代中期发展起来的体外核酸扩增技术。它具有特异、敏感、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等突出优点。
日常实验中,PCR已经可谓无孔不入了,实验大家可能都会做,但是会做和做好还是有很大区别的。今天跟着我们来看看在做PCR实验过程中可能遇到的问题。
首先说说什么是PCR呢?
想要做好PCR实验我们需要准备哪些东西
DNA 模板
与特定 DNA 模板结合的引物
去离子水
商业化的 DNA 聚合酶以及缓冲液
dNTP
MgSO4(可选)
DMSO(可选)
我们在做实验的过程中常见问题有哪些呢?
以下绝对是干货!!!
无扩增条带
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酶失活或在反应体系中未加入酶。TaqDNA 聚合酶因保存或运输不当而失活,往往通过更换新酶或用另一来源的酶以获得满意的结果。
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模板含有杂质。特别是对甲醛固定及石蜡包埋的组织常含甲酸,造成 DNA 脱嘌呤而影响 PCR 的结果。
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变性温度是否准确:PCR 仪指示温度与实际温度是否相符,过高酶在前几个循环就迅速失活;过低则模板变性不彻底。
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反应系统中污染了蛋白酶及核酸酶,应在未加 Taq 酶以前,将反应体系 95 ℃ 加热 5~10 分钟。
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引物变质失效。人工合成的引物是否正确。是否纯化,或因储存条件不当而失活。
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引物错误。利用 BLAST 检查引物特异性或重新设计引物。
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DNA 凝胶电泳时加入阳性对照,确保不是 DNA 凝胶和 PCR 程序的问题。
PCR 产物量过少
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退火温度不合适。以 2 ℃ 为梯度设计梯度 PCR 反应优化退火温度。
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DNA 模板量太少。增加 DNA 模板量。
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PCR 循环数不足。增加反应循环数。
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引物量不足。增加体系中引物含量。
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延伸时间太短。以 1 kb/分钟的原则设置延伸时间。
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变性时间过长。变性时间过长会导致 DNA 聚合酶失活。
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DNA 模板中存在抑制剂。确保 DNA 模板干净。
扩增产物在凝胶呈弥散状
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酶量过高。减少酶量;酶的质量差,调换另一来源的酶。
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dNTP 浓度过高。减少 dNTP 的浓度。
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MgCl2 浓度过高。可适当降低其用量。
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模板量过多。质粒 DNA 的用量应 < 50 ng,而基因组 DNA 则应 < 200 ng。
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引物浓度不够优化。对引物进行梯度稀释重复 PCR 反应。
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循环次数过多。增加模板量减少循环次数至 30,缩短退火时间及延伸时间,或改用两种温度的 PCR 循环。
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退火温度过低。
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电泳体系有问题:
① 凝胶中缓冲液和电泳缓冲液浓度相差太大;
② 凝胶没有凝固好;
③ 琼脂糖质量差。
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若为 PCR 试剂盒则可能:
① 由于运输储存不当引起试剂盒失效;
② 试剂盒本身质量有问题,如引物选择、循环参数等选择不当。
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降解的陈旧模板扩增也易产生涂布。
扩增产物出现多条带(杂带)
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引物用量偏大,引物的特异性不高。应调换引物或降低引物的使用量。
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循环的次数过多。适当增加模板的量,减少循环次数。
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酶的用量偏高或酶的质量不好,应降低酶量或调换另一来源的酶。
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退火温度偏低,退火及延伸时间偏长。应提高退火温度,减少变性与延伸时间,也可采用二种温度的 PCR 扩增。以 2 ℃ 为梯度设计梯度 PCR 反应优化退火温度。
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样品处理不当。
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Mg2+ 浓度偏高,因适当调整 Mg2+ 使用浓度。
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若为 PCR 试剂盒,也可能时试剂盒本身质量有问题。
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复制提前终止。使用非热启动的聚合酶时常有发生。冰上准备反应体系或采用热启动聚合酶。
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反应缓冲液未完全融化或未充分混匀。确保反应缓冲液融化完全并彻底混匀。
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引物特异性差。利用 BLAST 检查引物特异性或重新设计引物。
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引物量过多。减少反应体系中引物的用量。
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模板量过多。质粒 DNA 的用量应 < 50 ng,而基因组 DNA 则应 < 200 ng。
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外源 DNA 污染。确保操作的洁净。
阴性对照出现条带
试剂,枪头,工作台污染。使用全新的试剂和枪头,对工作台进行清洁。
条带大小与理论不符
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污染。使用全新的试剂和枪头,对工作台进行清洁。
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模板或引物使用错误。更换引物和模板。
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基因亚型。对研究的基因进行序列分析和 BLAST 研究。
怎么样,是不是获益良多呢。知道了出现问题的原因,在后续的实验中就可以做到有的放矢啦,不会一出现问题就两眼一抹黑,而且在做实验之前就可以尽量避免这些问题的出现,提高效率和实验的成功率比什么都强。
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