如何通過(guò)qpcr看一個(gè)基因的表達(dá)豐度 生物學(xué)教育屬于理工類(lèi)專(zhuān)業(yè)嗎?
1. MasterMix不要反復(fù)凍融,如果經(jīng)常使用,最好溶解后放在4度。
2. 更多的配制Mix進(jìn)行,減少加樣誤差。最好能在冰上操作。
3. 每管或每孔都要換新槍頭!不要連續(xù)用同一個(gè)槍頭加樣!
4. 所有成分加完后,離心去除氣泡。
5. 每個(gè)樣品至少3個(gè)平行孔。
參比或者校正染料(reference dye,passive dye)常用的是ROXTM(現(xiàn)在已經(jīng)是ABI的注冊(cè)商標(biāo)了!)或者其他染料,只要不影響檢測(cè)PCR產(chǎn)物的熒光值就可以。參比染料的作用是標(biāo)準(zhǔn)化熒光定量 反應(yīng)中的非PCR震蕩,校正加樣誤差或者是孔與孔之間的誤差,提供一個(gè)穩(wěn)定的基線。現(xiàn)在很多公司已經(jīng)把ROXTM配制在MasterMix或者 Premixture里。如果反應(yīng)曲線良好或已經(jīng)優(yōu)化好反應(yīng)體系,也可以不加ROXTM染料校正。
通常來(lái)講,real-time qPCR的反應(yīng)程序不需要像常規(guī)的PCR那樣,要變性、退火、延伸3步。由于其產(chǎn)物長(zhǎng)度在80-150bp 之間,所以只需要變性和退火就可以了。SYBR@Green等染料法,最好在PCR擴(kuò)增程序結(jié)束后,加一個(gè)溶解程序,來(lái)形成溶解曲線,判斷PCR產(chǎn)物的特 異性擴(kuò)增。而溶解程序,儀器都有默認(rèn)設(shè)置,或稍有不同,但都是一個(gè)在產(chǎn)物進(jìn)行溶解時(shí)候,進(jìn)行熒光信號(hào)的收集。
3. 儀器設(shè)置
所有儀器的操作都基本一致。設(shè)置的時(shí)候包括反應(yīng)板設(shè)置(plate setup)和程序設(shè)置(program setup)。我們以 ABI StepOne為例,詳細(xì)看一下反應(yīng)設(shè)置:
A. 首先是實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇:定量還是其他。我們命名為“BioTeke”,進(jìn)行“定量”實(shí)驗(yàn)。
B. 實(shí)驗(yàn)方法的選擇:我們選用的比較Ct的SYBR Green方法, Fast程序,以cDNA為模板進(jìn)行。
C. 目的基因的設(shè)置:有幾個(gè)目的基因和目的基因的名稱(chēng)。
D. 樣品的設(shè)置:包括哪個(gè)是實(shí)驗(yàn)組,哪個(gè)是對(duì)照組。以及負(fù)對(duì)照的設(shè)置和生物重復(fù)的設(shè)置。
E. 對(duì)照組和內(nèi)參基因的設(shè)置:這個(gè)是為后面的定量做準(zhǔn)備
F. 反應(yīng)程序的設(shè)置:PCR反應(yīng)程序的設(shè)置要根據(jù)不同公司的MasterMix。比如BioTeke的95℃ 2分鐘就可以激活DNA聚合酶(ABI的需要10 分鐘)。循環(huán)反應(yīng)是95℃15秒,60℃15秒的40個(gè)循環(huán)。溶解曲線程序采用儀器默認(rèn)設(shè)置就可以。或者是儀器說(shuō)明書(shū)上建議的程序。
G. 反應(yīng)體系的設(shè)置:
A-G這五個(gè)步驟簡(jiǎn)單設(shè)置好,可以保存,修改反應(yīng)程序或者立刻進(jìn)行反應(yīng)。
需要注意一點(diǎn)ABI儀器需要加ROX參比染料,默認(rèn)的是ROX。有些公司是把ROX或者其他染料配制在MasteMix里面;也有的是單獨(dú)分開(kāi)。要根據(jù)不 同公司的MasterMix進(jìn)行這一個(gè)步驟的選擇。BioTeke的MasterMix里沒(méi)有參比染料,所以選擇“none”。
設(shè)置好之后,就可以把配置好的PCR管放進(jìn)儀器,點(diǎn)擊RUN!
五、Real-time qPCR數(shù)據(jù)分析
1. Real-time qPCR常見(jiàn)參數(shù)
基線(baseline)
通常是3-15個(gè)循環(huán)的熒光信號(hào)
同一次反應(yīng)中針對(duì)不同的基因需單獨(dú)設(shè)置基線
閾值(threshold)
自動(dòng)設(shè)置是3-15個(gè)循環(huán)的熒光信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)偏差的10倍
手動(dòng)設(shè)置:置于指數(shù)擴(kuò)增期,剛好可以清楚地看到熒光信號(hào)明顯增強(qiáng)。
同一次反應(yīng)中針對(duì)不同的基因可單獨(dú)設(shè)置閾值,但對(duì)于同一個(gè)基因擴(kuò)增一定要用同一個(gè)閾值。
Ct值:與起始濃度的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系。
分析定量時(shí)候一般取Ct:15-35。太大或者太小都會(huì)導(dǎo)致定量的不準(zhǔn)確。
Rn(Normalized reporter)是熒光報(bào)告基團(tuán)的熒光發(fā)射強(qiáng)度與參比染料的熒光發(fā)射強(qiáng)度的比值。
△Rn:△Rn是Rn扣除基線后得到的標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果(△Rn=Rn-基線)。
2.影響Ct值的關(guān)鍵因素
模板濃度
模板濃度是決定Ct的最主要因素。控制在一個(gè)合適范圍內(nèi),使Ct在15-35之間。
反應(yīng)液成分的影響
任何分子的熒光發(fā)射都受環(huán)境因素影響----比如溶液的pH值和鹽濃度。
PCR反應(yīng)的效率
PCR反應(yīng)的效率也會(huì)影響Ct值。在PCR擴(kuò)增效率低的條件下進(jìn)行連續(xù)梯度稀釋擴(kuò)增,與PCR擴(kuò)增效率高的條件下相比,可能會(huì)所產(chǎn)生斜率不同的標(biāo)準(zhǔn)曲線。PCR效率取決于實(shí)驗(yàn)、反應(yīng)混合液性能和樣品質(zhì)量。一般說(shuō)來(lái),反應(yīng)效率在90-110%之間都是可以接受的。
3. 如何評(píng)估實(shí)時(shí)定量PCR反應(yīng)的效果
PCR擴(kuò)增效率:為了正確地評(píng)估PCR擴(kuò)增效率,至少需要做3次平行重復(fù),至少做5個(gè)數(shù)量級(jí)倍數(shù)(5logs)連續(xù)梯度稀釋模板濃度。
常見(jiàn)問(wèn)題
1. 無(wú)Ct值出現(xiàn)
檢測(cè)熒光信號(hào)的步驟有誤: 一般SG法采用72℃延伸時(shí)采集,Taqman法則一般在退火結(jié)束時(shí)或延伸結(jié)束采集信號(hào)。
引物或探針降解: 可通過(guò)PAGE電泳檢測(cè)其完整性。
模板量不足: 對(duì)未知濃度的樣品應(yīng)從系列稀釋樣本的最高濃度做起。
模板降解: 避免樣品制備中雜質(zhì)的引入及反復(fù)凍融的情況。
2. Ct值出現(xiàn)過(guò)晚(Ct>38)
擴(kuò)增效率低: 反應(yīng)條件不夠優(yōu)化。設(shè)計(jì)更好的引物或探針;改用三步法進(jìn)行反應(yīng);適當(dāng)降低退火溫度;增加鎂離子濃度等。
PCR各種反應(yīng)成分的降解或加樣量的不足。
PCR產(chǎn)物太長(zhǎng): 一般采用80-150bp的產(chǎn)物長(zhǎng)度。
3. 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系不佳
加樣存在誤差: 使得標(biāo)準(zhǔn)品不呈梯度。
標(biāo)準(zhǔn)品出現(xiàn)降解: 應(yīng)避免標(biāo)準(zhǔn)品反復(fù)凍融,或重新制備并稀釋標(biāo)準(zhǔn)品。
引物或探針不佳: 重新設(shè)計(jì)更好的引物和探針。
模板中存在抑制物,或模板濃度過(guò)高
4. 負(fù)對(duì)照有信號(hào)
引物設(shè)計(jì)不夠優(yōu)化:應(yīng)避免引物二聚體和發(fā)夾結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)。
引物濃度不佳:適當(dāng)降低引物的濃度,并注意上下游引物的濃度配比。
鎂離子濃度過(guò)高:適當(dāng)降低鎂離子濃度,或選擇更合適的mix試劑盒。
模板有基因組的污染:RNA提取過(guò)程中避免基因組DNA的引入,或通過(guò)引物設(shè)計(jì)避免非特異擴(kuò)增。
5. 溶解曲線不止一個(gè)主峰
引物設(shè)計(jì)不夠優(yōu)化:應(yīng)避免引物二聚體和發(fā)夾結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)。
引物濃度不佳:適當(dāng)降低引物的濃度,并注意上下游引物的濃度配比。
鎂離子濃度過(guò)高:適當(dāng)降低鎂離子濃度,或選擇更合適的 mix 試劑盒。
模板有基因組的污染:RNA提取過(guò)程中避免基因組DNA的引入,或通過(guò)引物設(shè)計(jì)避免非特異擴(kuò)增。
6. 擴(kuò)增效率低
反應(yīng)試劑中部分成分特別是熒光染料降解。
反應(yīng)條件不夠優(yōu)化:可適當(dāng)降低退火溫度或改為三步擴(kuò)增法。
反應(yīng)體系中有PCR反應(yīng)抑制物:一般是加入模板時(shí)所引入,應(yīng)先把模板適度稀釋?zhuān)偌尤敕磻?yīng)體系中,減少抑制物的影響。
7. 同一試劑在不同儀器上產(chǎn)生不同的曲線,如何判斷?
判斷標(biāo)準(zhǔn):擴(kuò)增效率,靈敏度,特異性
如果擴(kuò)增效率在90%-110%,都是特異性擴(kuò)增,都可以把數(shù)據(jù)用于分析。
8. 擴(kuò)增曲線的異常?比如“S”型曲線?
參比染料設(shè)定不正確(MasterMix不加參比染料時(shí),選NONE)
模板的濃度太高或者降解
熒光染料的降解
熒光定量PCR問(wèn)題匯總
1. 定量PCR儀的開(kāi)關(guān)機(jī)順序是怎樣的?
按照正確的開(kāi)關(guān)機(jī)順序操作,有助于延長(zhǎng)儀器的使用壽命,減少儀器出故障的頻率。
開(kāi)機(jī)順序:先開(kāi)電腦,待電腦完全啟動(dòng)后再開(kāi)啟定量PCR儀主機(jī),等主機(jī)面板上的綠燈亮后即可打開(kāi)定量PCR的收集軟件,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
關(guān)機(jī)順序:確認(rèn)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)結(jié)束后,首先關(guān)閉信號(hào)收集軟件,然后關(guān)掉定量PCR儀主機(jī)的電源,最后關(guān)閉電腦。
2. 哪些種類(lèi)的反應(yīng)管和蓋子適合定量PCR實(shí)驗(yàn)使用?有何需要注意的地方?
定量PCR實(shí)驗(yàn)可以使用以下耗材:96孔光學(xué)反應(yīng)板配合光學(xué)膜,0.2 ml光學(xué)八聯(lián)反應(yīng)管配合光學(xué)膜,0.2 ml光學(xué)八聯(lián)反應(yīng)管配合平蓋的光學(xué)八聯(lián)管蓋。ABI公司生產(chǎn)的定量PCR耗材的具體使用方法和貨號(hào)見(jiàn)下表:
3. 為什么要定期對(duì)電腦進(jìn)行磁盤(pán)碎片整理?怎樣整理?
當(dāng)運(yùn)行實(shí)時(shí)定量PCR儀及使用軟件分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí),計(jì)算機(jī)會(huì)刪除并創(chuàng)建若干文件,計(jì)算機(jī)硬盤(pán)的空閑空間會(huì)被分割成越來(lái)越多的小塊。當(dāng)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器上文件以 分解的碎片存儲(chǔ)時(shí),程序需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能存取文件,因?yàn)楸仨毝啻螌ふ椅募槠源嫒〔煌钠瑪唷K槠韺?shí)用程序?qū)⒁粋€(gè)文件分解開(kāi)的多個(gè)碎片合并在一 起,并存儲(chǔ)到硬盤(pán)的同一個(gè)位置,從而清除文件碎片,進(jìn)而優(yōu)化系統(tǒng)性能。
碎片整理的方法如下:
· 在Windows桌面上,選擇開(kāi)始(start),我的電腦(My computer)。
· 在(我的電腦)窗口中,用鼠標(biāo)右鍵單擊硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器,并選擇(屬性)property。
· 在(屬性)對(duì)話框中選擇工具(Tools)選項(xiàng)卡,單擊開(kāi)始整理(Defragment now)。
· 單擊碎片整理(Defragment)。
· 當(dāng)顯示“碎片整理完畢”對(duì)話框時(shí),單擊(確定)。
· 在“本地磁盤(pán)屬性”對(duì)話框中,單擊(確定)。
· 為計(jì)算機(jī)機(jī)中剩余的驅(qū)動(dòng)器重復(fù)如上步驟。
4. 何時(shí)執(zhí)行windows service pack更新?
不要執(zhí)行該操作。除非美國(guó)應(yīng)用生物系統(tǒng)公司代表通知您更新操作系統(tǒng),否則請(qǐng)不要更新控制定量PCR 儀的計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)。新版本的Microsoft Windows操作系統(tǒng)有可能與SDS 軟件存在沖突,并導(dǎo)致儀器不能正常運(yùn)行。如果您希望安裝service pack(更新包)以更新操作系統(tǒng),應(yīng)查看隨SDS 軟件提供的版本說(shuō)明,避免兼容性問(wèn)題。
5. 應(yīng)該備份哪些數(shù)據(jù)?
應(yīng)該定期備份您的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),備份頻率推薦每周一次,用光盤(pán)刻錄。同時(shí)您也應(yīng)該備份定量PCR儀的各種純熒光光譜校正文件、背景文件和安裝驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),這些文件所在的目錄是C:/Appliedbiosystems/SDS Document。下圖是校正文件的樣本。
6.怎么樣的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境才能保證儀器設(shè)備正常運(yùn)行?
良好的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境有助于延長(zhǎng)儀器的使用壽命,減少儀器出故障的頻率。推薦做到以下幾個(gè)方面:
電源:推薦配備合適的UPS或穩(wěn)壓器。
通風(fēng):儀器的通風(fēng)應(yīng)該沒(méi)有阻擋。
溫度:推薦實(shí)驗(yàn)室配備空調(diào),溫度應(yīng)該控制在10-30°C之間。
濕度:20-80%;對(duì)于潮濕的省份,推薦實(shí)驗(yàn)室配備除濕機(jī)。
空間:易于操作,安全。
7. 怎樣判斷定量pcr儀的樣本加熱塊是否被污染?怎樣清除污染?
一個(gè)辦法是運(yùn)行背景校正反應(yīng)板,當(dāng)一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)孔連續(xù)顯示出不正常的高信號(hào),則表明該孔可能被熒光污染物。
另外一種辦法是在不放任何物品到樣本塊上的前提下,執(zhí)行ROI的校正,當(dāng)某個(gè)孔的信號(hào)明顯高出其他孔時(shí),則表明該孔被污染。
清除樣本加熱塊污染的步驟如下:
用移液器吸取少量乙醇并滴入每個(gè)污染的反應(yīng)孔中。
吹打數(shù)次。
將廢液吸入廢液杯中。
重復(fù)以上步驟:乙醇三次,去離子水三次。
確認(rèn)反應(yīng)孔中的殘留液體蒸發(fā)完。
8. 什么是背景校正?多長(zhǎng)時(shí)間執(zhí)行一次背景校正?
背景校正程序測(cè)量定量PCR儀所使用的反應(yīng)管和水的空白熒光強(qiáng)度。在運(yùn)行校正程序期間,定量PCR儀在10分鐘內(nèi)連續(xù)讀取背景校正板的熒光強(qiáng)度,信號(hào)收 集的溫度為60°C。隨后,SDS軟件計(jì)算所收集到的熒光強(qiáng)度的平均值,提取結(jié)果并保存到校正文件中。軟件在今后的分析中將自動(dòng)調(diào)用此校正文件,從實(shí)驗(yàn)數(shù) 據(jù)中扣除背景信號(hào)。
因?yàn)楸尘盁晒獾男盘?hào)強(qiáng)度隨著許多外界因素(比如外來(lái)的污染、反應(yīng)板/反應(yīng)管的生產(chǎn)廠商不同、水的純度等)而變化,所以推薦定期進(jìn)行背景校正,一般每三個(gè)月到半年校正一次。
9. 什么是純熒光校正?多長(zhǎng)時(shí)間校正一次?
純熒光校正是測(cè)定各種純熒光染料標(biāo)準(zhǔn)品的波長(zhǎng)和信號(hào)強(qiáng)度,通俗地說(shuō)是讓儀器“認(rèn)識(shí)”各種熒光染料。軟件收集并儲(chǔ)存各種純熒光染料標(biāo)準(zhǔn)品的熒光信息。以后 每次定量實(shí)驗(yàn)運(yùn)行過(guò)程中,SDS軟件收集樣品的原始光譜信號(hào),并將此原始光譜與純熒光文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,精確扣除不同染料的信號(hào)重疊部分,從而確定樣 品中的熒光染料種類(lèi)和信號(hào)強(qiáng)度。
推薦每半年進(jìn)行一次純熒光校正。在運(yùn)行光譜校正之前,請(qǐng)先進(jìn)行背景校正和ROI校正。
10.96孔板怎樣封膜?
當(dāng)使用96孔板做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,推薦使用光學(xué)膜代替蓋子來(lái)密封反應(yīng)孔。正確的封膜方法是:先沿著96孔板的縱向壓膜,然后橫向,最后沿著板的邊緣按壓使之密封。
11.使用單管或8連管做實(shí)驗(yàn)時(shí),在樣品加熱塊上應(yīng)該怎樣安排放置?
使用單管或8連管做實(shí)驗(yàn),并且樣本數(shù)量不多的時(shí)候,建議在樣品加熱塊(TRAY)上對(duì)稱(chēng)地安放樣品,最好是縱向放置,并且優(yōu)先放在第6列或第7列,然后 逐漸向兩邊放置。這樣做的好處是熱蓋壓下來(lái)的時(shí)候不至于發(fā)生傾斜,各個(gè)反應(yīng)管的受力和受熱都比較均勻,提高孔與孔之間的數(shù)據(jù)精密性.
12. 絕對(duì)定量與相對(duì)定量有什么區(qū)別?
絕對(duì)定量的目的是測(cè)定目的基因在樣本中的分子數(shù)目,即通常所說(shuō)的拷貝數(shù)。相對(duì)定量的目的是測(cè)定目的基因在兩個(gè)或多個(gè)樣本中的含量的相對(duì)比例,而不需要知道它們?cè)诿總€(gè)樣本中的拷貝數(shù)。
舉例來(lái)說(shuō),如果研究項(xiàng)目中包括處理過(guò)的和未經(jīng)處理的對(duì)照樣本,通常可以將未經(jīng)處理的樣本指定為基準(zhǔn),規(guī)定其目的基因濃度為100%,將經(jīng)處理的樣本的定量結(jié)果除以對(duì)照樣品的定量結(jié)果,就可以計(jì)算各個(gè)處理樣本的基因含量相對(duì)于未處理樣品的百分比。
絕對(duì)定量實(shí)驗(yàn)必須使用已知拷貝數(shù)的絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品,必須做標(biāo)準(zhǔn)曲線。相對(duì)定量可以做標(biāo)準(zhǔn)曲線,也可以不做標(biāo)準(zhǔn)曲線。
相對(duì)定量實(shí)驗(yàn)有兩種方法:標(biāo)準(zhǔn)曲線法和CT值比較法。如果使用標(biāo)準(zhǔn)曲線法,可以使用絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品,也可以使用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品,而且相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品在實(shí)驗(yàn)操作上更為 簡(jiǎn)便易行。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品是只知道樣品中DNA或RNA的稀釋比例而不需要知道其分子數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)品,典型的做法是將一個(gè)已知pg數(shù)的樣品做一系列梯度稀釋。
CT值比較法是利用CT值與起始DNA濃度的對(duì)數(shù)成反比的數(shù)學(xué)關(guān)系,來(lái)計(jì)算不同樣本之間的相對(duì)百分比,其計(jì)算公式是。
絕對(duì)定量的數(shù)據(jù)易于理解,但是絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品的制備和測(cè)定其DNA含量比較困難。有許多商業(yè)性的標(biāo)準(zhǔn)品試劑盒供選購(gòu),可以解決這種困難。
相對(duì)定量的標(biāo)準(zhǔn)品容易在實(shí)驗(yàn)室里自己制備,但是數(shù)據(jù)處理比較麻煩,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解釋有一定難度。
13. 定量PCR基因表達(dá)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)該如何處理?
總的來(lái)說(shuō),有三個(gè)層次的校正是必須要做的。
首先,參比信號(hào)校正。試劑中必須包含固定濃度的ROX,這樣由于反應(yīng)總體積的差異、所在孔的位置不同、試管壁的厚度差異、管蓋透光性能的差異等所引起的 熒光信號(hào)波動(dòng)都能夠被扣除,使數(shù)據(jù)真正反映PCR進(jìn)程。ROX校正能夠極大地改進(jìn)定量的精確度,提高重復(fù)管之間的數(shù)據(jù)重現(xiàn)性。
其次,內(nèi)對(duì)照校正。實(shí)驗(yàn)中加入樣品基本上都是以體積為單位的,但是同樣體積的不同樣品很可能來(lái)自不同數(shù)目的細(xì)胞,所以將實(shí)驗(yàn)結(jié)果校正到每個(gè)細(xì)胞的含量是 必要的。方法是在定量目的基因(如IL-2)的同時(shí)定量一個(gè)內(nèi)對(duì)照基因(如18S RNA基因),然后IL-2/18S。內(nèi)對(duì)照校正使不同樣品的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以相互比較。
第三,計(jì)算相對(duì)于基準(zhǔn)樣品(Calibrator)的相對(duì)基因含量。比如研究處理和未處理的、0小時(shí)和6小時(shí)的、正常和患病的之間的基因表達(dá)的差別,則需要計(jì)算處理/未處理、6小時(shí)/0小時(shí)、患病/正常。
14. 標(biāo)準(zhǔn)曲線法相對(duì)定量的數(shù)據(jù)應(yīng)該怎么處理?
假設(shè)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是研究藥物處理后0、24、48小時(shí)IL-2基因在某種組織中的表達(dá)量的變化,所用的內(nèi)對(duì)照是18S RNA基因。IL-2和18S RNA的測(cè)定結(jié)果都是總RNA的pg數(shù),數(shù)據(jù)的處理方法見(jiàn)下表:
15.什么是CT值比較法?數(shù)據(jù)怎么處理?
CT值與起始DNA濃度的對(duì)數(shù)成反比:
如果(1)不同管之間的PCR反應(yīng)效率相同;(2)這些PCR的反應(yīng)效率接近100%,可以從上面的公式推出相對(duì)含量(X01/X02) = 2 -ΔΔCT。假設(shè)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是研究藥物處理后0、24、48小時(shí)IL-2基因在某種組織中的表達(dá)量的變化,所用內(nèi)對(duì)照是18S RNA基因。IL-2和18S RNA的測(cè)定結(jié)果都是CT值,而沒(méi)有通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定總RNA的pg數(shù)。
16. 每個(gè)反應(yīng)管中可以加入多少種探針?
每個(gè)反應(yīng)管中可以加入的探針數(shù)目,取決于儀器、軟件、試劑和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面。
首先是儀器的硬件構(gòu)成和軟件的解析能力。在軟件解析能力足夠的前提下,全波長(zhǎng)檢測(cè)的定量PCR儀如激光管-CCD類(lèi)型對(duì)于探針的數(shù)量實(shí)際上是沒(méi)有限制 的。如果信號(hào)的采集要通過(guò)濾色片,那么探針的數(shù)量取決于濾色片的數(shù)目,增加探針需要增加或改變?yōu)V色片。改動(dòng)儀器的結(jié)構(gòu)通常很困難。以AB公司的儀器為 例,7900和7700是激光-全波長(zhǎng)檢測(cè)的,7000、7300是4色濾色片的,7500是5色濾色片的。
其次是化學(xué)上的可能性。不同的熒光基團(tuán)要組合到一起,在同一反應(yīng)管內(nèi)使用,必須其激發(fā)波長(zhǎng)既相對(duì)靠近又不能靠得太近,既保證信號(hào)激發(fā)的效率又保證信號(hào)不 重疊干擾,能夠區(qū)分清楚。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的熒光基團(tuán)種類(lèi)有限,滿足這樣條件的分子組合更少。目前的最佳組合只能達(dá)到每組4到5種熒光的水平。
第三是實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和選用的探針類(lèi)型。定量PCR實(shí)驗(yàn)必須使用ROX校正熒光,占去一種熒光;TaqMan探針的淬滅基團(tuán)(TAMRA)也要占用一種 熒光,對(duì)于4色檢測(cè)的儀器來(lái)說(shuō),只剩下2種熒光可以標(biāo)記探針,對(duì)于5色檢測(cè)的儀器還有3種熒光可以使用。如果將探針改用TaqMan MGB探針,由于它的淬滅基團(tuán)是不發(fā)熒光的,比之TaqMan探針就可以多1種熒光用于標(biāo)記探針。如果實(shí)驗(yàn)要求不高,不做ROX校正(AB公司不推薦這樣 做),還可以再多一種熒光用于標(biāo)記探針。
第四是研究應(yīng)用本身的要求。如果研究SNP和基因突變,因?yàn)榻^大多數(shù)人類(lèi)基因是2態(tài)的,只存在兩種等位基因,2條探針已經(jīng)足夠。如果研究基因表達(dá),通常是兩兩比較居多,比如處理比未處理,正常比異常等,加上一個(gè)內(nèi)對(duì)照,3色也就足夠了。
最后是成本控制方面的要求。多重定量的目的一是提高數(shù)據(jù)精確度,二是節(jié)省反應(yīng)成本。同時(shí)測(cè)定的基因越多,成本也越低。但是加入4-5種探針,就要同時(shí)加 入8-10條引物。在引物設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮到盡量減少這些引物之間的競(jìng)爭(zhēng)和抑制等多種干擾,平衡各對(duì)引物之間的PCR效率。雖然這是可以做到的,但是要花 費(fèi)大量時(shí)間、人力和物力來(lái)篩選最佳引物組合、優(yōu)化反應(yīng)條件。如果實(shí)驗(yàn)規(guī)模不大,在總體上可能反而不合算。
在實(shí)際應(yīng)用中,不是單純追求加入的探針越多越好,而是追求總體效益的最優(yōu)化。比較切合實(shí)際的是2到3重反應(yīng),引物和探針的設(shè)計(jì)不太困難,反應(yīng)條件的優(yōu)化也不太麻煩,同時(shí)降低了成本。
17. 等位基因鑒定實(shí)驗(yàn)(比如SNP分型)是定性的研究,是否可以不進(jìn)行ROX熒光校正?
不,等位基因鑒定實(shí)驗(yàn)也要進(jìn)行ROX熒光歸一,以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精密可靠。
由于試劑加樣操作的誤差、離心管熱量傳遞的誤差、離心管蓋透光性能的誤差等偶然因素是不可避免的,必然導(dǎo)致熒光激發(fā)效率的差異,因此儀器收集到的原始信號(hào)必須進(jìn)行歸一化校正,相互之間才可以比較并保證重現(xiàn)性。
這種校正是通過(guò)在反應(yīng)緩沖液中添加ROX校正熒光來(lái)實(shí)現(xiàn)的。ROX在反應(yīng)緩沖液中的濃度是固定的,因此其信號(hào)的高低變化只與上述物理方面變化的總體效應(yīng)有關(guān)。將報(bào)告熒光的信號(hào)除以ROX熒光的信號(hào),就能夠消除所有這些物理因素所引起的數(shù)據(jù)波動(dòng)。
18. 內(nèi)標(biāo)法和外標(biāo)法哪種數(shù)據(jù)更精密?
是同樣可靠的。內(nèi)標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)在于目標(biāo)基因與管家基因的反應(yīng)條件最接近一致,缺點(diǎn)在于目標(biāo)基因與管家基因的引物和探針相互之間會(huì)發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)與抑制,導(dǎo)致它們的 PCR效率有差異。外標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)在于目標(biāo)基因與管家基因的引物和探針之間沒(méi)有發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)與抑制的機(jī)會(huì),但是不同管之間的反應(yīng)條件差異比同管的要大,也會(huì)導(dǎo)致它 們的PCR效率有差異。兩相比較,內(nèi)標(biāo)法與外標(biāo)法的數(shù)據(jù)精確度是一樣的。
什么因素導(dǎo)致QPCR中擴(kuò)增曲線無(wú)法達(dá)到平臺(tái)期?
在QPCR實(shí)驗(yàn)中,擴(kuò)增曲線無(wú)法達(dá)到平臺(tái)期的原因可能包含基因豐度低和循環(huán)數(shù)較少這兩個(gè)重要因素。當(dāng)基因豐度較低時(shí),意味著樣本中目標(biāo)基因的拷貝數(shù)相對(duì)較少,這會(huì)導(dǎo)致在PCR擴(kuò)增過(guò)程中,達(dá)到特定模板濃度所需的時(shí)間更長(zhǎng),從而可能無(wú)法形成穩(wěn)定的平臺(tái)期。解決這個(gè)問(wèn)題的策略之一是增加循環(huán)數(shù),即增加PCR擴(kuò)增的循環(huán)...
如何穩(wěn)定敲低特定的miRNA
不過(guò),體內(nèi)miRNA的隔離不會(huì)總是讓miRNA豐度下降。另一個(gè)方法是用報(bào)告基因重組子來(lái)監(jiān)控miRNA的抑制。miRNA會(huì)抑制報(bào)告基因的表達(dá),除非它的活性受阻。當(dāng)然,這種報(bào)告基因的使用一般受限于細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境。Silvia Monticelli(瑞士生物醫(yī)學(xué)研究所)這些實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵一步是:通過(guò)轉(zhuǎn)染或轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞,你有效地改變了它們,...
qpcr曲線異常什么原因?擴(kuò)增曲線平臺(tái)期下降?
在RT-qPCR實(shí)驗(yàn)中,擴(kuò)增曲線異常是常見(jiàn)的問(wèn)題,包括Ct值偏大、平臺(tái)期下降、曲線平臺(tái)期鋸齒狀、無(wú)平臺(tái)期、熔解曲線異常等。針對(duì)這些問(wèn)題,可以采取不同的解決方案。當(dāng)Ct值偏大時(shí),可能是模板量低或基因表達(dá)豐度低,建議增加模板量或優(yōu)化引物設(shè)計(jì),確保擴(kuò)增效率。若平臺(tái)期下降,可能是基線范圍設(shè)置不當(dāng),此時(shí)...
什么是ChIP?——ChIP原理概述
染色質(zhì)免疫沉淀法(ChIP)是一種研究蛋白-DNA相互作用的技術(shù),通過(guò)利用抗體選擇性地捕獲結(jié)合蛋白及其DNA靶標(biāo),為染色質(zhì)狀態(tài)和基因表達(dá)調(diào)控提供信息。ChIP技術(shù)結(jié)合了蛋白質(zhì)組分析與分子生物學(xué)技術(shù),適用于多種研究,包括比較蛋白在不同位點(diǎn)的豐度、繪制特定基因組區(qū)域的蛋白圖以及定量刺激后結(jié)合誘導(dǎo)基因的蛋白。
m6A都有哪些相關(guān)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)?來(lái)看一下吧
比如,可以 利用轉(zhuǎn)錄抑制劑放線菌素D抑制細(xì)胞內(nèi)基因轉(zhuǎn)錄后 ,在不同時(shí)間點(diǎn)收集總RNA,然后做 Northern或者RT-PCR ,比較不同時(shí)間點(diǎn)mRNA豐度的變化。如下圖,Boxuan Simen Zhao.在“Post-transcriptional gene regulation by mRNA modifications”一文中通過(guò)半衰期講述m6A修飾對(duì)mRNA穩(wěn)定性的影響。除了一系列...
ALKBH5通過(guò)m6A-dependent表觀遺傳沉默pre-miR-181b-1\/YAP信號(hào)軸抑制骨...
有趣的是,根據(jù)基于序列的m6A修飾位點(diǎn)預(yù)測(cè)網(wǎng)站(http:\/\/www.cuilab.cn\/ SRAMP),作者觀察到Y(jié)AP基因的mRNA攜帶9個(gè)潛在的m6A修飾位點(diǎn)。接下來(lái)作者驗(yàn)證了ALKBH5是否可以直接調(diào)控YAP的m6A甲基化和基因降解。采用基因特異性m6A-qPCR檢測(cè)YAP的表達(dá)。過(guò)表達(dá)ALKBH5后,m6A- RIP組YAP mRNA中m6A豐度明顯降低,IgG-RIP組未見(jiàn)明顯...
小知識(shí) | 了解逆轉(zhuǎn)錄,獲得高質(zhì)量cDNA(一)
選擇合適的逆轉(zhuǎn)錄酶,確保高質(zhì)量的cDNA合成,對(duì)RT-qPCR的成功至關(guān)重要。在構(gòu)建cDNA文庫(kù)時(shí),高效逆轉(zhuǎn)錄酶捕獲低豐度RNA,提供基因時(shí)空表達(dá)信息。RACE(cDNA末端快速擴(kuò)增)用于確定未知序列的5'和3'末端,逆轉(zhuǎn)錄酶的選擇影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。RNA測(cè)序(RNA-Seq)是一種高通量方法,用于分析轉(zhuǎn)錄組,逆轉(zhuǎn)錄步驟捕獲...
國(guó)自然標(biāo)書(shū)中技術(shù)路線圖的4種繪制邏輯!
檢測(cè)DNA拷貝數(shù)、突變與否的技術(shù)(FISH原位雜交、qPCR、基因組測(cè)序等)、檢測(cè)RNA分子在組織和細(xì)胞空間分布和表達(dá)豐度的技術(shù)(活細(xì)胞動(dòng)態(tài)RNA成像技術(shù)、單分子RNA FISH原位雜交、多分子RNA Scope原位雜交技術(shù)、細(xì)胞核-細(xì)胞質(zhì)分離結(jié)合qPCR、單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)、空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)、Northern blot、dot blot等)、分子表達(dá)...
QPCR中擴(kuò)增曲線無(wú)法達(dá)到平臺(tái)期怎么辦?
在QPCR實(shí)驗(yàn)中遇到擴(kuò)增曲線無(wú)法達(dá)到平臺(tái)期的問(wèn)題,這通常意味著基因豐度較低或循環(huán)數(shù)較少。為了解決這一問(wèn)題,可以采取以下措施:首先,增加循環(huán)數(shù)是解決此問(wèn)題的有效方法之一。通過(guò)延長(zhǎng)擴(kuò)增循環(huán)的時(shí)間,可以為PCR反應(yīng)提供更多機(jī)會(huì)達(dá)到擴(kuò)增曲線的平臺(tái)期。然而,應(yīng)注意避免過(guò)度延長(zhǎng)循環(huán)時(shí)間,以防止非特異性產(chǎn)物的...
科研其實(shí)很簡(jiǎn)單,一文幫你搞懂ChIP
ChIP的核心原理是,首先通過(guò)甲醛將目標(biāo)蛋白與DNA結(jié)合,接著通過(guò)超聲或酶切技術(shù)將染色質(zhì)片段化,然后利用抗體特異性地免疫沉淀目標(biāo)蛋白結(jié)合的DNA片段。這些片段經(jīng)過(guò)純化后,可以進(jìn)行如ChIP-qPCR定量分析,測(cè)定特定區(qū)域蛋白質(zhì)結(jié)合的DNA豐度,或者通過(guò)ChIP-Seq技術(shù),進(jìn)行全基因組范圍的互作區(qū)段分析。ChIP的優(yōu)勢(shì)...
相關(guān)評(píng)說(shuō):
武威市槽輪: ______ 一個(gè)良好的開(kāi)端就是分析感興趣基因的突變和其它異常,ICGC數(shù)據(jù)門(mén)戶(hù)提供了幾條研究路線.輸入一個(gè)基因名稱(chēng),NCBI登錄號(hào),或者Ensembl基因ID,點(diǎn)擊基因報(bào)告(Gene Report),就能在突變摘要(Mutation Summary)中找到已發(fā)現(xiàn)的突變和拷貝數(shù)變化,以及迄今為止,這些突變?cè)谀[瘤中出現(xiàn)的頻率.COSMICsection就在體細(xì)胞突變列表下方,包括了點(diǎn)突變,少量缺失,以及插入突變等方面的數(shù)據(jù).
武威市槽輪: ______ 如何檢測(cè)細(xì)胞外基質(zhì)中某基因的表達(dá) 首先要確認(rèn)目的基因已經(jīng)傳入受體細(xì)胞.然后再檢測(cè)其表達(dá)情況,一般有兩種方法:一個(gè)是通過(guò)特定性狀來(lái)判斷目的基因是否表達(dá),比如導(dǎo)入的目的基因是編碼某種酶的,那么最簡(jiǎn)便有效的方法就是經(jīng)過(guò)表達(dá)后檢測(cè)有沒(méi)有相應(yīng)酶的活力,同時(shí)跑蛋白膠,看有沒(méi)有預(yù)期的目的條帶,因?yàn)閷?duì)于酶來(lái)說(shuō),有時(shí)候目的基因雖然表達(dá)了,但是酶沒(méi)有活力,這時(shí)就不是表達(dá)的問(wèn)題了.另外一個(gè)就是利用抗原-抗體特異性結(jié)合原理,檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白.
武威市槽輪: ______ 奇怪的曲線就代表基因擴(kuò)增的有問(wèn)題,可以檢測(cè)基因的表達(dá)量、模板質(zhì)量、引物有沒(méi)有降解等等,其次試劑本身的靈敏度也有關(guān)系.我用的是ChamQ SYBR qPCR Master Mix,靈敏度就很高,一年前我們實(shí)驗(yàn)室就開(kāi)始用了.
武威市槽輪: ______ 摘要:眾所周知,在不同的情況下,在不同的組織中,基因表達(dá)的水平也不同.如今,研究人員可利用多種技術(shù)來(lái)追蹤基因表達(dá)水平的差異,如定量PCR、芯片或測(cè)序.對(duì)于這些技術(shù)平臺(tái),如何選擇?如何開(kāi)展數(shù)據(jù)分析和驗(yàn)證?且看看專(zhuān)家的回...
武威市槽輪: ______ 1. 去NCBI Blast 借助以往研究的積累,根據(jù)同源性和同源蛋白來(lái)預(yù)測(cè).然后看差異表達(dá)(比如,你發(fā)現(xiàn)該基因可能是免疫相關(guān),那么你可以對(duì)動(dòng)物進(jìn)行菌刺激看看該基因表達(dá)的差異).2. 構(gòu)建表達(dá)系統(tǒng),做原核表達(dá),看看表達(dá)出來(lái)的蛋白,不過(guò)如果所得蛋白不是酶也基本弄不出個(gè)什么來(lái).
武威市槽輪: ______ 實(shí)時(shí)定量PCR,因?yàn)镽T-PCR過(guò)程中可以通過(guò)熒光標(biāo)記強(qiáng)弱分析基因的表達(dá)關(guān)系,表達(dá)量高的熒光強(qiáng).
武威市槽輪: ______ 可以將序列克隆到體外進(jìn)行表達(dá),通過(guò)基因表達(dá)的量來(lái)進(jìn)行判斷: 1. 首先將上游序列帶啟動(dòng)子序列克隆到一些報(bào)告基因的載體中,例如luciferase的基因,首先觀察構(gòu)建后,luciferase是否能夠表達(dá).然后再通過(guò)突變或截短啟動(dòng)子上游的區(qū)域,來(lái)...
武威市槽輪: ______ 1. 創(chuàng)建miRNA模擬物.2. 將這些miRNA模擬物和pMirTrap載體共轉(zhuǎn)染到哺乳動(dòng)物細(xì)胞,并孵育24小時(shí).同時(shí)利用miR-132、pMirTrap載體和pMirTrap對(duì)照載體開(kāi)展對(duì)照轉(zhuǎn)染.3. 利用附帶的MirTrap分離試劑盒裂解轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞培養(yǎng)物.4. 利用分...
武威市槽輪: ______ 這個(gè)“反應(yīng)”一詞是從國(guó)外“reaction”一詞翻譯過(guò)來(lái)的.代表測(cè)序儀器進(jìn)行樣本處理一次的基本單位.通俗點(diǎn)講,就是測(cè)序儀對(duì)單個(gè)樣本進(jìn)行一次測(cè)序動(dòng)作的稱(chēng)呼.為什么要按反應(yīng)數(shù)來(lái)計(jì)算呢?很好理解:機(jī)器處理一次有固定成本,人工+折損+耗材,按反應(yīng)數(shù)便于商業(yè)化計(jì)算.
武威市槽輪: ______ 1.克隆含有該啟動(dòng)子的完整基因. 2.根據(jù)基因序列,設(shè)計(jì)引物,5'RACE. 3.報(bào)告基因融合篩選啟動(dòng)子.