实时荧光定量PCR介绍课件.ppt
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1、January 27,2023 实时荧光定量PCR介绍宝生物工程(大连)有限公司宝生物工程(大连)有限公司实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍2 21/27/20231/27/2023主主 要要 内内 容容Real Time PCRReal Time PCR基础知识基础知识12Real Time PCRReal Time PCR实验方法实验方法3Real Time PCRReal Time PCR解析方法解析方法4Real Time PCRReal Time PCR应用实例应用实例实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍3 31/27/20231/27/2023Real Time
2、PCRReal Time PCR基础知识基础知识1.Real Time PCR的用途及原理2.Real Time PCR的检测方法Real Time PCRReal Time PCR基础知识基础知识1实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍4 41/27/20231/27/2023Real Time PCR的用途的用途病毒及病原菌定量分析病毒及病原菌定量分析导入基因拷贝数解析导入基因拷贝数解析GMO定量检测定量检测差异显示结果验证差异显示结果验证基因芯片结果验证基因芯片结果验证siRNA效果确认效果确认mRNA表达量分析表达量分析病毒及病原菌检测病毒及病原菌检测物种鉴定物种鉴定基因分型基因
3、分型实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍5 51/27/20231/27/2023Real Time PCRReal Time PCR的原理的原理 激激发发光光发发射射光光使用使用Real Time PCRReal Time PCR扩增装置实时监测扩增装置实时监测PCRPCR扩增产物并进行分析的方法。扩增产物并进行分析的方法。Real Time PCRReal Time PCRCtCt值值实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍6 61/27/20231/27/2023Real Time PCRReal Time PCR基础知识基础知识1.Real Time PCR的用途及原理2.
4、Real Time PCR的检测方法Real Time PCRReal Time PCR基础知识基础知识1实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍7 71/27/20231/27/2023实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍8 81/27/20231/27/2023实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍9 91/27/20231/27/2023Primer退退 火火 FFFFSYBR Green I 法法作用机理示意图作用机理示意图Pol.FPrimerPol.延延 伸伸 FFFFFFPrimer热变性热变性 FFFF实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍10101/2
5、7/20231/27/2023TaqManTaqMan法作用机理法作用机理TaqManTaqMan探针为一寡核苷酸,探针为一寡核苷酸,5 5 端标记一个报告基团(端标记一个报告基团(ReporterReporter),),3 3 端标记一个淬灭基团(端标记一个淬灭基团(QuencherQuencher)。)。RQ实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍11111/27/20231/27/2023RQPrimerRQPrimerRQPrimerPol.Pol.热变性热变性 退退 火火 延延 伸伸 TaqMan ProbeTaqMan Probe法原理示意图法原理示意图 实时荧光定量实时荧光定
6、量PCRPCR介绍介绍12121/27/20231/27/2023 One-Step RT-PCR特异性高特异性高多重多重PCRPCR检出检出ProbeProbe设计要求高设计要求高 ProbeProbe法法 ProbeProbe合成费用高合成费用高SYBR Green I SYBR Green I 法与法与ProbeProbe法比较法比较常用于常用于mRNAmRNA表达量分析等表达量分析等SYBR Green I SYBR Green I 法法 简便易行简便易行价格便宜价格便宜要求反应的特异性要求反应的特异性不能进行多重不能进行多重PCRPCR常用于常用于SNPSNP解析,病毒、病源菌检测解
7、析,病毒、病源菌检测实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍13131/27/20231/27/2023主主 要要 内内 容容2Real Time PCR实验方法实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍14141/27/20231/27/2023RTRT PrimerPrimer的选择的选择 Random PrimerRandom Primer Oligo dT PrimerOligo dT Primer Gene Specific Primer Gene Specific PrimerRandom 6mer PrimerRandom 6mer PrimerGene Specific
8、PrimerGene Specific PrimerOligo dT PrimerOligo dT PrimerPCR R-PrimerPCR R-PrimerPCR F-PrimerPCR F-Primer实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍15151/27/20231/27/2023目的片段在距目的片段在距Poly(A)Tail Poly(A)Tail 1.5 kbp 1.5 kbp 以内适用,以内适用,RTRT效率效率较高。较高。One Step RT-PCR One Step RT-PCR 只能使只能使用用Gene Specific PrimerGene Specific Pr
9、imer,但不适用于复数基因的检但不适用于复数基因的检出。出。5 53 3Gene Specific PrimerGene Specific Primer目的片段目的片段R RF FAAAAAA5 53 3目的片段目的片段R RF F1,500 base1,500 baseOligo dT PrimerOligo dT PrimerRandomRandom目的片段目的片段5 53 3R RF F目的片段在目的片段在mRNAmRNA任何位任何位置都能使用。通常置都能使用。通常mRNAmRNA表达量分析最适。表达量分析最适。Oligo dT PrimerOligo dT Primer5 53 3R
10、 RF FAAAAAA目的片段目的片段RandomRandom适用于适用于mRNAmRNA表达量分析,表达量分析,提升反应检测的灵敏度。提升反应检测的灵敏度。RTRT PrimerPrimer的选择的选择实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍16161/27/20231/27/2023Real Time PCRReal Time PCR引物设计引物设计目的是获得目的基因,对非特异性反应和引物二聚目的是获得目的基因,对非特异性反应和引物二聚体要求不严格。体要求不严格。目的是让目的基因按照理论值进行扩增,对非特异目的是让目的基因按照理论值进行扩增,对非特异性反应和引物二聚体要求严格。性反应和
11、引物二聚体要求严格。Real Time PCRReal Time PCR用引物与普通用引物与普通PCRPCR引物设计要求不同引物设计要求不同=对引物设计要求严格对引物设计要求严格普通普通PCRPCR引物引物Real Time PCRReal Time PCR引物引物实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍17171/27/20231/27/2023两条引物的两条引物的TmTm值尽量接近,应用专用软件计算值尽量接近,应用专用软件计算TmTm值值 TmTm值值40-60%(40-60%(最好最好45-55%)45-55%)GCGC含量含量PrimerPrimer长度长度80-150 bp(80
12、-150 bp(尽量限制在尽量限制在300 bp300 bp以内以内)扩增片段大小扩增片段大小17-25 base17-25 base使用使用BLASTBLAST检索,确认引物特异性检索,确认引物特异性 特异性特异性 引物内部或两条引物之间避免引物内部或两条引物之间避免3 base3 base以上的互补序列以上的互补序列 引物引物3 3 末端避免末端避免2 base2 base以上的互补序列以上的互补序列 互补性互补性3 3 末端序列末端序列 整体上碱基不能过偏整体上碱基不能过偏 个别部分避免个别部分避免GC richGC rich或或AT rich(AT rich(特别是特别是3 3 端端)
13、避免避免T/CT/C连续,连续,A/GA/G连续连续序列序列 3 3 末端避免末端避免GC richGC rich或或AT richAT rich 3 3 末端碱基最好为末端碱基最好为G G 或或C C 3 3 末端碱基尽量避免为末端碱基尽量避免为T T尽量在尽量在Exon junctionExon junction上设计引物,限制基因组上设计引物,限制基因组DNADNA扩增扩增 RT-PCRRT-PCR用引物用引物Real Time PCRReal Time PCR引物设计原则引物设计原则实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍18181/27/20231/27/2023探针的探针的Tm
14、Tm比引物高比引物高8-108-10 TmTm值值20-24 bp20-24 bp ProbeProbe长度长度探针探针5 5 末端的第一个碱基不能是末端的第一个碱基不能是G G5 5 末端序列末端序列 目的序列目的序列GCGC含量相对较高的区域设计含量相对较高的区域设计 整体上碱基不能过偏整体上碱基不能过偏 个别部分避免个别部分避免GC richGC rich或或AT rich(AT rich(特别是特别是3 3 端端);避免;避免T/C T/C 连续,连续,A/CA/C连续连续序列序列ProbeProbe内部或内部或ProbeProbe与两条引物之间避免与两条引物之间避免3 base3 b
15、ase以上的互补序列以上的互补序列 互补性互补性BLASTBLAST检索确认检索确认ProbeProbe特异性特异性 特异性特异性Real Time PCRReal Time PCR用用TaqManTaqMan探针设计原则探针设计原则Real Time PCRReal Time PCR探针设计原则探针设计原则实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍19191/27/20231/27/2023线性关系、扩增效率确认线性关系、扩增效率确认检测灵敏度确认检测灵敏度确认PCRPCR扩增效率(扩增效率(E E):):0.8-1.20.8-1.235Cycles35Cycles内可得到好的定量结果。内
16、可得到好的定量结果。如果采用如果采用SYBRSYBR检测方法,检测方法,30Cycles30Cycles内无非特异性产物扩增。内无非特异性产物扩增。No No T Template emplate C Controlontrol确认确认30Cycles30Cycles内无引物二聚体产生。内无引物二聚体产生。相关系数(相关系数(r r2 2):大于):大于0.980.98反应性能确认反应性能确认实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍20201/27/20231/27/2023主主 要要 内内 容容3Real Time PCR解析方法1.标准曲线分析2.融解曲线分析3.绝对定量和相对定量解析
17、方法实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍21211/27/20231/27/2023标准曲线制作标准曲线制作扩增曲线扩增曲线标准曲线标准曲线 标准品梯度的选择:标准品梯度的选择:5 56 6个梯度个梯度 标准品稀释倍数的选择:标准品稀释倍数的选择:标准品稀释倍数通常为标准品稀释倍数通常为101010105 5 10104 4 10103 3 10102 2 10101 1 10100 0 10105 5 10104 4 10 103 3 10 102 2 10 101 1 10 100 0实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍22221/27/20231/27/2023标准品的种
18、类标准品的种类 基因组基因组DNADNA 质粒质粒 Total RNA&cDNA Total RNA&cDNA 体外转录体外转录RNARNADNADNA样品定量标准品样品定量标准品 RNARNA样品定量标准品样品定量标准品实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍23231/27/20231/27/2023质粒标准品构建流程质粒标准品构建流程基因组基因组DNADNAPCRPCR目的基因克隆目的基因克隆目的基因目的基因目的基因目的基因目的基因目的基因质粒质粒质粒提取,质粒提取,ODOD值定量。将质粒梯度稀释至值定量。将质粒梯度稀释至10105 5-10-101 1 copies/ulcopie
19、s/ul,作为标准品。,作为标准品。实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍24241/27/20231/27/2023体外转录体外转录RNARNA标准品构建流程标准品构建流程RNARNA纯化后,测纯化后,测ODOD定量。将定量。将RNARNA梯度稀释至梯度稀释至10105 5-10-101 1 copies/ulcopies/ul,作为标准品。,作为标准品。T7 RNA polymeraseT7 RNA polymerase体外转录体外转录RNARNATotal RNATotal RNAPCRPCRcDNAcDNARTRTT7 PromoterT7 PromoterTTTTTTTTTTP
20、CRPCR产物产物目的基因目的基因目的基因目的基因目的基因目的基因AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍25251/27/20231/27/2023理想的标准品扩增曲线理想的标准品扩增曲线 基线平整基线平整 Negative ControlNegative Control为水平线为水平线 指数区较明显,陡度大指数区较明显,陡度大 平台区汇于一起平台区汇于一起 线性范围宽线性范围宽实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR介绍介绍26261/27/20231/27/2023理想的标准曲线理想的标准曲线 相关系数(相关系数(r r2 2):大于):大于0.9
21、80.98,越接近,越接近1 1,结果可信度越高。,结果可信度越高。扩增效率(扩增效率(E E):):0.8-1.20.8-1.2,越接近,越接近1 1,越理想。,越理想。扩增效率扩增效率 相关系数相关系数 扩增效率(扩增效率(E E)计算方法)计算方法 标准曲线标准曲线X X轴表示起始模板浓度(轴表示起始模板浓度(loglog1010),Y Y轴表示轴表示CtCt值时值时 E=10E=10-1/a-1/a-1-1 标准曲线标准曲线X X轴表示轴表示CtCt值,值,Y Y轴表示起始模板浓度(轴表示起始模板浓度(loglog1010)E=10 E=10-a-a-1 -1 实时荧光定量实时荧光定量
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