PCR擴(kuò)增的特異性主要取決于引物與目標(biāo)DNA序列結(jié)合的精準(zhǔn)性,同時也受到多種反應(yīng)條件和組分的影響?。以下是影響PCR特異性的關(guān)鍵因素:
引物設(shè)計(jì)與質(zhì)量
PCR的特異性?首要取決于引物??。引物需要與目標(biāo)DNA序列高度互補(bǔ),其設(shè)計(jì)需滿足以下要求:
?GC含量?:建議在40%-60%之間?
?長度?:通常為18-25個堿基?
?避免二聚體/發(fā)夾結(jié)構(gòu)?:這些結(jié)構(gòu)會降低引物與模板的結(jié)合效率?
?引物濃度?:濃度過高易導(dǎo)致非特異性擴(kuò)增和引物二聚體形成?
反應(yīng)條件優(yōu)化
退火溫度
退火溫度是影響特異性的關(guān)鍵參數(shù)?。溫度過高會導(dǎo)致引物無法結(jié)合,溫度過低則會引起非特異性結(jié)合。通常根據(jù)引物的Tm值(解鏈溫度)來設(shè)定,一般比Tm值低3-5℃?。
Mg2?濃度
Mg2?濃度顯著影響PCR的特異性和產(chǎn)量?
?最佳范圍?:1.5-2.5 mmol/L?
?過高影響?:濃度過高會降低特異性,增加非特異性擴(kuò)增?
?優(yōu)化方法?:可從1 mmol/L到3 mmol/L,以0.5 mmol/L梯度進(jìn)行優(yōu)化
循環(huán)參數(shù)
?循環(huán)次數(shù)?:一般30-40次?
。循環(huán)次數(shù)過多會導(dǎo)致非特異性產(chǎn)物積累?
?延伸時間?:時間過短可能導(dǎo)致長片段合成失敗?
反應(yīng)組分
dNTPs濃度
dNTPs濃度需要優(yōu)化?
?推薦濃度?:0.2 mmol/L?
?過高影響?:濃度過高會抑制酶活性并增加錯誤摻入率?
DNA聚合酶
Taq DNA聚合酶的用量需要精確控制?
?用量范圍?:0.5-5 U/100 µL反應(yīng)體系
?過量影響?:酶量過高可能增加非特異產(chǎn)物?
模板質(zhì)量與濃度
模板DNA的純度和濃度直接影響擴(kuò)增效果?
?純度要求?:不能含有蛋白酶、離子螯合劑等抑制物?
?濃度優(yōu)化?:質(zhì)粒DNA需0.1-1 ng,基因組DNA需5-50 ng?
?濃度影響?:模板量過高易引起非特異性擴(kuò)增?
其他影響因素
?緩沖體系?:Tris-HCl緩沖液的pH值(8.3-8.8)和離子強(qiáng)度影響酶活性和DNA穩(wěn)定性?
?PCR抑制物?:如肝素、EDTA、酚類物質(zhì)會干擾反應(yīng)?
?溫度控制?:變性不(溫度<94℃或時間不足)會導(dǎo)致模板復(fù)制不?