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上期为大家介绍了 Real time PCR的操作步骤 ,不知道小伙伴们是否有所收获呢?今天将进一步为大家解读RT-PCR技术中的一些曲线,希望大家对此有更深入的认识。
RT-PCR技术中主要的曲线有下面三种:
随着实验的进行,扩增产物不断累积,相应的荧光信号也不断在增加,每进行一个循环就采集一次荧光的信号,经过一定的循环数后(比如40个循环),就可以得到下面的扩增曲线图(横坐标代表扩增的循环数cycle,纵坐标代表荧光的强度)。
这其中还需要弄清楚一些基本概念,如:
基线:指在PCR扩增反应的最初的几个循环里,荧光信号变化不大。接近一条直线,该直线叫做基线。这个了解即可,对实验操作没什么影响。
阈值线:一般来说,前15个循环的荧光信号作为荧光本底信号,阈值的设定就是3-15个循环荧光信号标准差的10倍,在PCR扩增的指数期(如图中箭头所指)。
说的这么严肃,其实很多仪器自动设定的阈值线基本能够满足我们的实验要求,不需要我们手动设置的。
CT值:我们常会用CT值来计算我们的相对含量,即扩增产物的荧光信号到达设定的阈值线时所经历的扩增的循环数,也就是图中扩增曲线和阈值线的交汇处的横坐标所显示的值。
做标准曲线有啥用?标准曲线可以用来确定未知的样品的初始量。如果是需要绝对定量,是必须要有标准曲线的。
怎么做呢?每个模板的CT值与该模板的起始的拷贝数的对数是存在线性关系的,起始的拷贝数越大,CT值就越小。标准品按照一定的倍数稀释5-6个浓度左右,根据RT-PCR的反应条件进行反应。以标准品拷贝数的对数值为横坐标,CT值为纵坐标,绘制线性曲线。而未知样品的拷贝数即可根据曲线方程计算得来。
那么,问题来了,这个标准曲线的标准品怎么确定呢?
(1)如果是做绝对定量,标准品的要求比较高,这个的制备过程也相对复杂一些,但结果也更加精确。
要求:
必须是准确定量的、标准化的、稳定的质粒DNA(也可以是基因组DNA,纯化后的PCR产物等),
5-6个稀释梯度;
PCR反应仪器要同一种,并且同时操作;
反应的条件一致:反应体系、参数等等;
反正能一致的都一致就对了。
(2)如果只是想看看扩增效率(E)(E=10-1/斜率),检验PCR的反应体系是否符合要求,我们有时候也采用待测试样品作为标准品,逐步稀释后进行反应,最终看标准曲线的斜率和R2是否符合要求,我比较懒,常会用这种方法,不过有些发文章的要求会比较高,那还是要乖乖去做的。
简单点说,就是考察染料标记法结果的特异性的。再简单点,就是分分钟确定你的引物是否有效。
复杂的原理我就不解释了,关键是怎么看和怎么判断。如果反应产物单一,曲线会出现一个尖峰;如果有二聚体或者非特异性的扩增,就会出现至少两个峰或者更糟糕。采用SYBR Green染料时是必须要做溶解曲线的,毕竟这是一个非特异性的染料。
在实验中,大家还是会碰到很多问题的,下面列举几个比较常见的问题:
(1)扩增曲线经过40个循环后没有平台期?或者扩增曲线根本无法呈现指数上升?
这种情况下很有可能是你的起始模板浓度太低了,即便经过40个循环也是达不到平台期的,可以通过增加循环数来验证是否是该问题。
(2)溶解曲线的问题:比如多个峰,或者尖峰的前面有个小小的小峰,或者没有峰?
这个跟引物以及反应的体系温度有关系,如果说没有峰值或者杂乱无章,很有可能是引物的问题,建议重新设计引物。有时候有小的峰,可以通过优化反应条件,比如退火温度的优化来消除这个影响。
# 篇幅有限,不可能罗列所有问题,大部分都是一些概念上的东西。问题有很多,解决的方法也有很多,关键是对实验中的每个环节都要把关。有时候我们只要通过CT值进行相对定量分析,那么把握好基本的实验操作,对曲线结果有一定的认识,一般不会有大的问题。
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