聚合酶链反应(PCR)是一个关键的分子生物学技术,其反应体系包含以下几个主要成分:
缓冲液:通常pH为7.2,含有Mg2+,如1.5mmol/L。选择适当的缓冲液如Tris-HCl(pH7.6)和KCl浓度,对反应结果影响较大。
模板DNA:经过预处理的单链或双链DNA/RNA,纯度要求高,高分子量DNA处理后效果更佳。
引物:设计成16-30bp长,与目标序列互补,避免内部结构和互补,退火温度需通过计算确定(Ta = Tm - 5℃)。
Taq DNA聚合酶:耐高温型,由Thermusaquatics分离,74-75℃最适温度,Mg2+浓度对酶活性至关重要。
反应条件包括:Mg2+浓度(1-10mmol/L),dNTPs浓度(40-200μmol/L),引物浓度(0.1-1μmol/L),以及酶用量(如2.5U/μl)。电泳分析常用琼脂糖凝胶进行产物检测。
PCR的关键在于温度循环,包括变性(90-95℃)、退火(根据引物调整)和延伸(70-75℃)阶段。通过调整这些参数,可以优化特异性、产量和扩增效率。底物抑制(0%)和低dNTP浓度有助于提高产物质量和扩增效率。
影响PCR特异性和结果的因素还包括模板质量、引物设计、缓冲液成分和浓度,以及反应循环次数等。在扩增后期,增速减缓可能由多种因素导致,需要根据具体情况进行细致调整,以优化PCR反应性能。
扩展资料
聚合酶链反应或多聚酶链反应(Polymerase Chain Reaction,PCR),又称无细胞克隆技术(“free bacteria”cloning technique),是一种对特定的DNA片段在体外进行快速扩增的新方法。1985年美国PE-Cetus公司人类遗传研究室的Mullis 等发明了具有划时代意义的聚合酶链反应。该方法一改传统分子克隆技术的模式,不通过活细胞,操作简便,在数小时内可使几个拷贝的模板序列甚至一个DNA分子扩增10^7~10^8倍,大大提高了DNA的得率。已广泛应用到分子生物学研究的各个领域。