前言
RT-PCR就是逆轉(zhuǎn)錄PCR(Reverse transcription PCR)或稱為反轉(zhuǎn)錄PCR(Reverse transcription-PCR,RT-PCR),是以RNA為材料應(yīng)用于PCR擴增中的一種實驗方法。首先通過逆轉(zhuǎn)錄酶將總RNA或信使RNA(mRNA)轉(zhuǎn)錄成互補DNA(cDNA)。其次Taq DNA聚合酶以cDNA為模板進行qPCR擴增。RT-PCR已被廣泛應(yīng)用于多種分子生物學(xué)應(yīng)用中,包括基因表達分析、基因測試、RNA干擾驗證檢測、微陣列驗證、病原體檢測和疾病研究。
RT-PCR的方法之一步法和兩步法
RT-PCR其操作方法分為兩種,即一步法和兩步法。一步法RT-PCR,逆轉(zhuǎn)錄同PCR擴增結(jié)合在一起,即cDNA合成與PCR擴增反應(yīng)在同一管Buffer及酶中進行,一步完成。兩步法RT-PCR,RNA首先在反轉(zhuǎn)錄酶的作用下生成cDNA,再以cDNA為模板進行PCR擴增,分成兩步進行。
兩種方法如何選擇及優(yōu)缺點對比
RT-PCR中模板的選擇
在RT-PCR 實驗中,選擇總RNA或純化的mRNA作為模板進行逆轉(zhuǎn)錄十分重要。mRNA雖然能提供略高的靈敏度,但總RNA經(jīng)常使用,具有較mRNA更重要的優(yōu)勢。第一,其過程需要較少的純化流程,這保證了更好的回收模板和更好的把結(jié)果標準化為起始的細胞數(shù)。第二,避免mRNA富集步驟,為了避免不同mRNA的回收率而帶來結(jié)果偏移的可能性。總之,在大多數(shù)的應(yīng)用中,目標基因的相對定量比檢測的絕對靈敏度更重要,因此在多數(shù)情況下,總RNA更適用。
反轉(zhuǎn)錄酶的選擇
反轉(zhuǎn)錄酶(Reverse transcriptase)又稱逆轉(zhuǎn)錄酶。是以RNA為模板指導(dǎo)dNTP合成互補DNA(cDNA)的酶。一部分反轉(zhuǎn)錄酶具有RNA酶活性,能夠在轉(zhuǎn)錄后降解RNA-DNA雜交鏈中的RNA鏈。如果反轉(zhuǎn)錄酶沒有Rnase酶活性,可加入RNaseH來獲得更高的qPCR效率。常用的酶包括Money鼠白血病病毒(MMLV)反轉(zhuǎn)錄酶和禽成髓細胞瘤病毒(AMV)反轉(zhuǎn)錄酶。依據(jù)RT-PCR,理想的狀態(tài)下是選擇具有較高熱穩(wěn)定性的反轉(zhuǎn)錄酶,cDNA的合成才能在較高的溫度下進行,確保成功轉(zhuǎn)錄具有較高二級結(jié)構(gòu)的RNA,并確保在整個反應(yīng)過程中的全部活性,從而得到質(zhì)量更高的cDNA。
RT-PCR引物的選擇
逆轉(zhuǎn)錄引物一般包含3種:oligo dT引物,隨機引物和特異性引物。對于短的且不具備發(fā)卡結(jié)構(gòu)的真核細胞mRNA,三種都可用。
RT-PCR引物設(shè)計原則
1. 上下游引物要保守:擴增子長度需選擇一段保守片段(100-200 bp)進行PCR擴增,選擇片段需跨越內(nèi)含子,因內(nèi)含子的基因組DNA序列不會被擴增,也可減少從污染的基因組DNA中擴增得到的假陽性風(fēng)險。引物選取同樣需要保守。
2. 引物長度和Tm值:引物設(shè)計長度為18-25 bp,Tm值在50-65℃之間,引物中GC含量在40-60%。設(shè)計引物時盡量避免出現(xiàn)4個或超過4個G堿基。
RT-PCR實驗陰性對照
反轉(zhuǎn)錄陰性對照應(yīng)包括在所有的RT-PCR的實驗中,用來檢測DNA是否污染(如基因組DNA或PCR產(chǎn)物)。該對照所指不加反轉(zhuǎn)錄酶,通過反轉(zhuǎn)錄過程得到cDNA在進行熒光定量PCR檢測。如檢測到擴增,則樣本中可能含有基因組DNA污染。