BD培養(yǎng)基 RT-PCR原理與實(shí)驗(yàn)操作 一、知識背景: 1、基因表達(dá):DNARNAProtein 單拷貝基因表達(dá)存在逐步放大機(jī)制,如一個蠶絲心蛋白基因104個絲心蛋白mRNA(每個mRNA存活4d,可以合成105個絲心蛋白)共合成109個絲心蛋白。因此單拷貝基因的mRNA表達(dá)水平對于其功能水平的調(diào)控是非常重要的。 2、PCR技術(shù)(polymerasechainreaction):即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。 在模板、引物和四種脫氧核苷酸存在的條件下依賴于DNA聚合酶的酶促反應(yīng),其特異性由兩個人工合成的引物序列決定。反應(yīng)分三步: A、變性:通過加熱使DNA雙螺旋的氫鍵斷裂,形成單鏈DNA; B、退火:將反應(yīng)混合液冷卻至某一溫度,使引物與模板結(jié)合。 C、延伸:在DNA聚合酶和dNTPs及Mg2+存在下,退火引物沿5‘3’方向延伸。 以上三步為一個循環(huán),如此反復(fù)。 3、逆轉(zhuǎn)錄酶和RT-PCR 逆轉(zhuǎn)錄酶(reversetranscriptase)是存在于RNA病毒體內(nèi)的依賴RNA的DNA聚合酶,至少具有以下三種活性: 1、依賴RNA的DNA聚合酶活性:以RNA為模板合成cDNA*條鏈; BD培養(yǎng)基 RT-PCR原理與實(shí)驗(yàn)操作2、Rnase水解活性:水解RNANA雜合體中的RNA; 3、依賴DNA的DNA聚合酶活性:以*條DNA鏈為模板合成互補(bǔ)的雙鏈cDNA. 二、RT-PCR的準(zhǔn)備: 1、引物的設(shè)計(jì)及其原則: 1)引物的特異性決定PCR反應(yīng)特異性。因此引物設(shè)計(jì)是否合理對于整個實(shí)驗(yàn)有著至關(guān)重要的影響。在引物設(shè)計(jì)時要充分考慮到可能存在的同源序列,同種蛋白的不同亞型,不同的mRNA剪切方式以及可能存在的hnRNA對引物的特異性的影響。盡量選擇覆蓋相連兩個內(nèi)含子的引物,或者在目的蛋白表達(dá)過程中特異存在而在其他亞型中不存在的內(nèi)含子。 2)引物設(shè)計(jì)原則的把握:引物設(shè)計(jì)原則包括 a、引物長度:一般為15~30bp,引物太短會影響PCR的特異性,引物太長PCR的zui適延伸溫度會超過Taq酶的zui適溫度,也影響反應(yīng)的特異性。 b、堿基分布:四種堿基應(yīng)隨機(jī)分布,避免嘌呤或嘧啶的聚集存在,特別是連續(xù)出現(xiàn)3個以上的單一堿基。GC含量(Tm值):40%~60%,PCR擴(kuò)增的復(fù)性溫度一般是較低Tm值減去5~10度。 c、3‘端要求:3’端必須與模板嚴(yán)格互補(bǔ),不能進(jìn)行任何修飾,也不能有形成任何二級結(jié)構(gòu)的可能。末位堿基是A時錯配的引發(fā)效率zui低,G、C居中間,因此引物的3’端選用A、G、C而盡可能避免連續(xù)出現(xiàn)兩個以上的T。 d、引物自身二級結(jié)構(gòu):引物自身不應(yīng)存在互補(bǔ)序列,否則會自身折疊成發(fā)夾狀結(jié)構(gòu)或引物自身復(fù)性。 BD培養(yǎng)基 RT-PCR原理與實(shí)驗(yàn)操作e、引物之間的二級結(jié)構(gòu):兩引物之間不應(yīng)有多于4個連續(xù)堿基互補(bǔ),3’端不應(yīng)超過2個。 f、同源序列:引物與非特異擴(kuò)增序列的同源性應(yīng)小于連續(xù)8個的互補(bǔ)堿基存在。 g、5’端無嚴(yán)格限制:5’末端堿基可以游離,但是G或C,使PCR產(chǎn)物的末端結(jié)合穩(wěn)定。還可以進(jìn)行特異修飾(標(biāo)記、酶切位點(diǎn)等)等等。