PCR檢測(cè)難點(diǎn)與解決方案
瀏覽次數(shù):3141 發(fā)布日期:2020-8-6
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手把手教你攻克PCR困難模板
我太“南”了
PCR算是實(shí)驗(yàn)室最磨練耐心的實(shí)驗(yàn)之一了,好不容易完成了樣品準(zhǔn)備、核酸的提取,然而PCR之后沒有產(chǎn)物,是漏加了試劑,還是酶失活?換上新試劑,格外小心,重來一次,沒用!,依然P不出條帶。內(nèi)心無比凄涼,悲傷逆流成河。
本來做個(gè)PCR研究都?jí)螂y了,現(xiàn)在還偏要碰到“困難模板”,小白不哭,沒有條帶不要著急,學(xué)姐總結(jié)經(jīng)驗(yàn),帶你攻克各路PCR困難模板。
高GC含量模板
難點(diǎn)
DNA序列中,G-C之間的三對(duì)氫鍵通常需要較高能量解鏈,模板很難打開,易形成復(fù)雜的二級(jí)結(jié)構(gòu),DNA聚合酶難以推進(jìn)。因此高GC含量(G+C>=60%)DNA序列在常規(guī)PCR條件下比較難擴(kuò)增。
解決方案
- 選用專門針對(duì)GC-RICH PCR系統(tǒng)試劑盒:
包含高合成能力的DNA聚合酶,這類酶對(duì)DNA模板的親和力較高,更適合擴(kuò)增困難靶標(biāo)
- 添加1~2M betaine:
betaine在PCR混合液里可以保護(hù)DNA聚合酶免被高溫變性傷害,還能促進(jìn)DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物的穩(wěn)定,提高擴(kuò)增效率。
- 添加2~5% DMSO:
DMSO可以降低DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)。但DMSO也會(huì)降低Taq polymerase的活性,因此DMSO的使用濃度需要優(yōu)化。
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長片段模板
難點(diǎn)
長片段DNA序列在PCR過程中易損傷,使其斷裂或脫嘌呤,導(dǎo)致長片段PCR無法進(jìn)行。Taq酶具有一定的錯(cuò)配率,導(dǎo)致產(chǎn)物鏈3‘端出現(xiàn)錯(cuò)配堿基,鏈合成提前終止。非特異性擴(kuò)增也會(huì)干擾長片段的延伸。
解決方案
- 使用專為長片段PCR設(shè)計(jì)的PCR系統(tǒng)試劑盒:包含兼具矯正功能的DNA酶和高合成能力的DNA聚合酶,這類酶能夠在短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)增長片段。
- 設(shè)計(jì)較長的長片段PCR引物(21~34bp),提高反應(yīng)特異性,減少錯(cuò)配率。
- 適當(dāng)降低延伸溫度,同時(shí)根據(jù)模板長度加長延伸反應(yīng)時(shí)間(通常1kb/min)。
- 緩沖液體系需提高Tris的濃度或改用Tricine緩沖液以增強(qiáng)緩沖能力,使緩沖液的pH不會(huì)降的過低而影響酶活性。
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低純度模板
難點(diǎn)
低純度模板中可能含有PCR抑制劑殘留,如蛋白酶K、苯酚和EDTA;殘留的鹽分或離子,如K
+,Na
+等也可能會(huì)抑制DNA聚合酶,從而影響PCR擴(kuò)增。
解決方案
- 選擇合成能力高,對(duì)抑制劑耐受力高的DNA聚合酶,比如,把野生型Ta酶通過Directed Evolution工程化修飾的KAPA2G DNA聚合酶。
- 使用70%乙醇再純化DNA,去除殘留鹽分或離子。
- 把模板適度稀釋,再加入反應(yīng)體系中,減少抑制物的影響。
- 若存在EDTA或其它金屬螯合劑時(shí),需要適當(dāng)提高能與EDTA結(jié)合的 Mg2+濃度。
低濃度模板
難點(diǎn)
模板濃度是決定Ct的最主要因素,需控制在一個(gè)合適范圍內(nèi),使Ct在15-35之間。低濃度模板不僅會(huì)影響PCR效率降低得率,甚至無擴(kuò)增產(chǎn)物。
解決方案
- 選擇高靈敏度,高合成能力的DNA聚合酶。
- 避免樣制備中雜質(zhì)的引入及反復(fù)凍融的情況。
- 再次擴(kuò)增PCR產(chǎn)物,得到更高的目標(biāo)DNA得率。
- PCR擴(kuò)增無產(chǎn)物時(shí),可以適當(dāng)提高Mg2+濃度(終濃度范圍:1~4 mM)。
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