本來,
定量PCR儀是為了將樣本中微量的DNA模版放大以便研究模版特性,隨著研究的深入,要了解樣本中基因的表達模式與疾病的關系,就需要了解標本中的DNA原始拷貝數。理論上定量PCR儀試驗過程中反應產物是以指數規模增長的,但實際的PCR擴增曲線并不是標準的指數曲線,而是S形曲線——因為隨著PCR循環數的增加,擴增規模迅速增大,Taq酶、dNTP、引物,甚至DNA模板等各種PCR要素逐漸不敷需求,PCR的效率降低,產物生成的速度逐漸減緩,終進入平臺期。由于各種環境因素的復雜相互作用,不同的PCR反應體系進入平臺期的時間和平臺期的高低都有很大變化,即使是重復實驗,各種條件基本一致,后得到的DNA拷貝數也往往不同。因此經過
定量PCR儀擴增的DNA產物量不能反映起始模板量的真實情況。通過傳統凝膠電泳EB染色或者同位素標記只能定量PCR的終產物量,而不能定量起始DNA模版的拷貝數。
常用的定量PCR儀熒光標記方法可簡單分為兩大類:
1.非特異檢測——雙鏈DNA內插式熒光染料;
2.擴增序列專一檢測——主要指熒光探針和引物探針。熒光染料技術成本低廉,實驗設計簡便;
而探針雜交技術在原理上嚴格,所得數據特異性高、更為。在選擇實驗方案時要根據定量PCR儀實驗目的和對數據精度的要求來決定。
非特異性檢測擴增序列的代表是熒光染料。只與DNA雙鏈結合,插入DNA雙鏈時發出熒光;DNA雙鏈解鏈時釋放出來,熒光信號急劇減弱。在一個加入過量熒光染料的體系內,其信號強度代表了雙鏈DNA分子的數量。熒光染料法定量PCR的基本過程是:開始反應,當染料與DNA雙鏈結合時發出熒光。DNA變性時,染料釋放出來,熒光急劇減少。在聚合延伸完成后,染料與雙鏈產物結合,定量定量PCR儀系統檢測到熒光的凈增量加大。I的大吸收波長約為497nm,發射波長大約為520nm。
定量PCR儀熒光染料的優勢在于能監測各種雙鏈DNA序列的擴增,無需設計探針,檢測簡單簡便,成本低廉。然而正是由于熒光染料能和任何dsDNA結合,對DNA模板沒有選擇性,因此它也能與非特異的dsDNA(如引物二聚體)結合,使實驗容易產生假陽性信號,引物二聚體的問題目前可以用帶有熔解曲線分析的軟件加以解決。要想用熒光染料法得到比較好的定量結果,對定量PCR儀引物設計的特異性和PCR反應的質量要求就比較高。