PCR用DNA聚合酶的特性,實(shí)現(xiàn)了DNA片段的體外指數(shù)級擴(kuò)增。而qPCR則在此基礎(chǔ)上引入了熒光探針或染料,實(shí)現(xiàn)了對擴(kuò)增產(chǎn)物的實(shí)時監(jiān)測和定量分析。接下來一起來了解下兩種技術(shù)背后的原理及應(yīng)用差異。
PCR和qPCR區(qū)別
PCR
聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種基礎(chǔ)生物分子學(xué)技術(shù),用于在體外大量擴(kuò)增特定的DNA片段。其原理是通過溫度循環(huán)(預(yù)變性——用于激活熱啟動酶和確保模板DNA完全變性、變性、退火、延伸)等步驟,經(jīng)過多次循環(huán)使DNA聚合酶催化合成新的DNA鏈。
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定量能力:PCR主要關(guān)注目標(biāo)DNA序列的擴(kuò)增,而不直接提供擴(kuò)增產(chǎn)物的定量信息。
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應(yīng)用:PCR應(yīng)用領(lǐng)域包括基因克隆、遺傳病診斷、法醫(yī)鑒定、基因表達(dá)研究的初步篩查等行業(yè)。
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結(jié)果分析:通過凝膠電泳來觀察擴(kuò)增產(chǎn)物,根據(jù)產(chǎn)物條帶的大小和亮度判斷是否存在目標(biāo)序列,但無法精確測量其量。
qPCR
實(shí)時定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(qPCR)是在PCR基礎(chǔ)上添加了熒光檢測系統(tǒng),如實(shí)驗(yàn)中常看到的熒光探針或熒光染料,能夠在實(shí)驗(yàn)擴(kuò)增中實(shí)時監(jiān)測熒光信號變化,從而實(shí)現(xiàn)對DNA或cDNA拷貝數(shù)的定量分析。
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高敏感度和精確度:由于能夠?qū)崟r檢測擴(kuò)增過程,qPCR可以提供目標(biāo)序列精確濃度信息,定量范圍更廣,靈敏度和精確度也遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)PCR。非常適合低拷貝數(shù)DNA的檢測和基因表達(dá)水平的精確測量。
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應(yīng)用:qPCR應(yīng)用領(lǐng)域包括基因表達(dá)分析、病原體定量、疾病診斷、藥物篩選等領(lǐng)域,尤其在需要精確測量基因表達(dá)變化的研究中至關(guān)重要。
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結(jié)果分析:通過擴(kuò)增曲線和熔解曲線分析,不僅能夠定量,還能評估擴(kuò)增的特異性。熔解曲線的峰形和峰值溫度可以反映PCR產(chǎn)物的特異性,例如,單一的尖銳峰形通常表示產(chǎn)物特異性高,而多個峰或?qū)挿鍎t可能提示存在非特異性擴(kuò)增或引物二聚體。
總而言之,PCR和qPCR都是強(qiáng)大的分子生物學(xué)工具,但它們在功能和應(yīng)用上存在顯著差異。PCR主要用于DNA片段的擴(kuò)增,而qPCR則更側(cè)重于DNA的定量分析。選擇哪種技術(shù)取決于具體的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮托枨?。如果只需要確定目標(biāo)序列是否存在,那么PCR就足夠了;但如果需要精確測量目標(biāo)序列的濃度或基因表達(dá)水平,那么qPCR則是更好的選擇。
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