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關于賽默飛(Thermo Fisher)7500實時熒光定量PCR系統常用的染料,我們可以分為兩大類:DNA結合染料 和水解探針。以下是詳細的介紹和選擇指南:
一、賽默飛7500實時熒光定量PCR儀DNA結合染料
這類染料可以嵌入任何雙鏈DNA分子的溝槽中,一旦與DNA結合,就會發出強烈的熒光信號。其特點是“通用性強"、“成本低"、“實驗設計簡單"。
1、SYBR Green I
工作原理: 在PCR反應體系中免費加入SYBR Green I染料。它會特異性地嵌入新合成的雙鏈DNA中。每擴增一條DNA分子,就結合一個染料分子,熒光信號隨之增強,從而實現定量。
優點:
經濟實惠: 成本遠低于探針法。
使用方便: 無需設計復雜的探針,只需設計引物即可。
通用性強: 適用于任何基因的qPCR檢測。
缺點:
特異性較低: 它會與任何雙鏈DNA結合,包括引物二聚體和非特異性擴增產物,可能導致假陽性信號,影響定量的準確性。
不能進行多重PCR: 通常只能使用一個熒光通道,無法在同一反應管內檢測多個靶標。
在7500上的應用: SYBR Green I的熒光信號通常被配置在FAM通道(常用的通道)進行檢測。賽默飛的PowerUp SYBR Green Master Mix是其經典配套試劑。
2、TaqMan 探針
工作原理:
探針完整時,報告基團的熒光被淬滅基團吸收,檢測不到熒光。
在PCR擴增過程中,Taq酶發揮5‘ → 3’ 外切酶活性,將探針水解。
報告基團與淬滅基團分離,報告基團發出熒光。
優點:
特異性高: 需要引物和探針三者同時與模板結合才能產生信號,極大地減少了非特異性擴增帶來的干擾。
可進行多重檢測: 可以對不同的靶基因設計不同的探針,標記上不同顏色的報告熒光基團(如FAM, VIC, NED, ROX等),在同一反應管內同時檢測多個靶標。
缺點:
成本高昂: 探針的合成費用較高。
設計復雜: 對探針的設計和優化要求較高。
在7500上的應用: 這是7500系統的強項。7500系統配備了多個熒光濾光片,可以同時檢測多種染料。常用的TaqMan探針染料組合包括:
FAM - 常用,藍色通道。
VIC / JOE / HEX - 綠色通道,常用于內參基因。
NED / TAMRA / Cy3 - 黃色通道。
ROX - 通常作為被動參照染料,用于校正孔間誤差,不用于基因檢測。
二、如何選擇?
1、選擇SYBR Green I(染料法)當:
預算有限,需要進行大量篩查實驗。
檢測的靶基因數量不多,且已擁有特異性很好的引物。
只是初步定性或相對定量,對定量的精準度要求不是苛刻。
需要快速建立實驗方法。
2、選擇TaqMan 探針(探針法)當:
對結果的特異性和準確性要求高(如病毒載量檢測、基因分型、等位基因鑒別)。
需要進行多重PCR(如在同一個反應中同時檢測目標基因和內參基因)。
實驗背景復雜,可能存在非特異性擴增。
已有成熟的、經過驗證的探針和引物序列。
無論使用哪種染料,在進行正式實驗前,都必須進行方法學驗證,包括引物/探針的特異性驗證、擴增效率的測定以及標準曲線的建立。對于SYBR Green I法,實驗結束后必須進行熔解曲線分析,以確認擴增產物是單一的特異性條帶,而沒有引物二聚體等非特異性產物。