正文 PCR技術的發展(3 / 3)

反向PCR主要優點是簡單、快速,可以研究許多獨立的克隆。但也有其局限性:第一,由於旁側序列是未知的,故在選擇合適的限製性內切酶時,常需要用幾種酶做預試驗,或選擇幾種可以產生片段大小合適的酶;第二,許多常用的限製性內切酶不但在插入序列上有切點,同時在載體上不合適的位置也有切點。

六、增效PCR

PCR反應中引物濃度一般為0.1μmol/L。實驗證明,當模板數小於1000個拷貝,而引物濃度很高時,由於引物二聚體的形成及非特異產物競爭引物和酶,PCR產量會明顯減少。采用增敏PCR(booster PCR,BPCR)擴增模板量很低的樣品時,可明顯提高PCR產量。

這種方法的原理是:在適當稀釋的引物條件下,反應中引物相對碰撞機會減少,而利於引物與模板複性。但由於引物的減少會明顯影響待擴增序列的產量,因此需在擴增一定循環後再補加引物,於正常PCR條件下擴增,使產物呈指數增加。增敏PCR是分兩期進行的,第一期是在引物與模板均少的狀態下進行,引物濃度僅為每升數十皮摩爾,延長退火時間,進行15~20個循環。這一期擴增的主要目的是增加模板量,有效地防止第二期擴增時加入過多引物間的相互反應,阻止引物二聚體的形成。第二期中補加引物至0.1μmol/L,再於常規條件下進行20個循環。由此可見,增效PCR的第一期是為增加特異性,第二期是為增加特異靶序列產量而設計的。

七、RNA的聚合酶鏈反應

目前常用的RNA檢測方法有原位雜交、點雜交、Northern印跡雜交及核酸酶保護試驗等,這些方法的普遍缺點是難以檢測低豐度的mRNA,且操作繁瑣,將RNA反轉錄和PCR結合起來建立的RNA聚合酶鏈反應(RT-PCR),則可克服上述困難。RT-PCR先在反轉錄酶的作用下以mRNA為模板合成cDNA,再以cDNA為模板進行PCR反應,這樣低豐度的mRNA被擴增放大,易於檢測。RT-PCR是一種快速、簡便且敏感性極高的檢測RNA方法,運用此法可檢測單個細胞中少於10個拷貝的特異RNA。RT-PCR可應用於:①分析基因的轉錄產物;②克隆cDNA及合成cDNA探針、改造cDNA序列等。

RT-PCR中的關鍵步驟是RNA的反轉錄,要求RNA模板必須是完整的,且不含DNA、蛋白質等雜質。若RNA模板中汙染了微量DNA,擴增後會出現特異DNA的PCR產物,而cDNA擴增產物卻很少,必要時可用無RNase的DNase處理反轉錄產物,消除DNA後再進行PCR擴增。蛋白質未除淨可與RNA結合,從而影響反轉錄和PCR反應。

八、錨定PCR

人們經常要分析一端序列未知的基因片段,而一般的PCR必須預先知道欲擴增DNA片段兩側的序列,這就限製了PCR技術的應用。錨定PCR(anchored PCR,A-PCR)則可克服未知序列帶來的障礙。該法的基本原理是:在基因未知序列端添加同聚物尾,人為賦予未知基因末端序列信息,再用人工合成的與多聚尾互補的引物作為錨定引物,在與基因另一側配對的特異引物參與下,擴增帶有同聚物尾的序列。反應過程概括如下:①提取總RNA或mRNA,以mRNA為模板,在反轉錄酶作用下合成cDNA;②在DNA末端轉移酶作用下,在cDNA 3′端添加Poly dC尾;③加入與目的基因特異配對的引物作為3′端引物,錨定引物poly dC作為5′端引物,為了保證擴增特異性,錨定引物多核苷酸dC長度需大於12,同時為了克隆操作的方便,其5′端可增加限製性內切酶的識別位點或其他序列信息,PCR擴增出帶有Poly dC尾的cDNA序列。錨定PCR對分析未知序列基因有特殊價值。另外,當已知某蛋白質氨基端或羧基端氨基酸序列時,A-PCR還可用於從基因組DNA克隆該蛋白質的基因。