实时定量PCR(qPCR)是基因表达研究中不可或缺的技术手段,通常包括反转录(RT)和定量PCR(qPCR)两个核心步骤。根据操作流程的不同,qPCR可分为一步法和两步法两种策略。那么在实际操作中,我们该如何在这两种方法中进行选择呢?
一步法:高效简洁,适合高通量单基因分析
一步法将反转录与qPCR置于同一反应管中进行,直接以RNA为模板启动反应。
图 一步法qPCR示意图
优点:
高效便捷:操作简便,加样次数少,有效降低污染风险。
操作简单:方法设置快速,扩增少数靶标基因时,可以轻松处理多个样品;尤其适用于多样本中同一基因的表达检测。
高灵敏度:一步法直接对cDNA进行扩增,灵敏度更高,能够检测到极微量的RNA,使研究者能够捕捉到微小的基因表达变化。
局限:
模板要求高:对RNA模板质量要求较高,模板质量优劣严重影响逆转录效率。
反转录产量较低:一步法反转录使用基因特异性引物,而两步法使用Oligo dT和Random Primer作为引物,一步法反转录产物低于两步法。
引物异常:上下游基因特异性引物易形成引物二聚体,干扰后续荧光定量。
酶活抑制:DNA聚合酶酶活受到逆转录体系中某些组分的抑制,影响扩增效率。
尽管通过酶改造与体系优化,目前的一步法试剂已在兼顾两种酶活性方面取得显著进展,但仍需谨慎评估实验条件。
两步法:灵活通用,适合多基因检测与珍贵样本
两步法先将RNA反转录为cDNA,再以cDNA为模板进行qPCR,实现对RNA的间接定量。
图 一步法qPCR示意图
优点:
反转录产量高:反转录产量高于一步法,对RNA起始量适应范围宽。
产物应用广泛:中间产物 cDNA 能够建立可以长期保存,用于克隆、建库等其它用途。
多基因检测:可实现高通量多基因检测。
便于条件优化:每一步可独立优化反应条件,灵活性更高,可以在困难的PCR情况和靶标丰度可变时进行调整。
酶活不受限:该方法将RT和qPCR两种酶促反应分开进行,更便于RT Enzymes和DNA Polymerase酶活性的释放。
局限:
繁琐耗时:操作步骤较多,耗时较长。
误差风险:多次移液可能增加污染和操作误差的风险。
如何选择?
如果你需要对大量样本中的单个基因进行快速检测,推荐使用一步法,它适合使用经过充分测试的引物进行优化反应的高通量鉴定。
如果你需要对同一样本中的多个基因进行表达分析,或RNA样本量比较珍贵、质量不高,靶标没有得到充分验证可能需要返回测试新靶标,又或者后续还需利用cDNA进行其他实验,则两步法是更合适的选择。
理解两种方法的原理与适用场景,结合实际实验需求与样本条件,才能做出最明智的决策,保障科研结果的准确与可靠。
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