实时荧光定量PCR技术全面分析教案.pptx
《实时荧光定量PCR技术全面分析教案.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《实时荧光定量PCR技术全面分析教案.pptx(62页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、会计学1实时荧光定量实时荧光定量PCR技术全面分析技术全面分析目录目录n n实时定量实时定量实时定量实时定量PCRPCRPCRPCR基本原理基本原理基本原理基本原理n n实时定量实时定量实时定量实时定量PCRPCRPCRPCR的实验设计和数据处理的实验设计和数据处理的实验设计和数据处理的实验设计和数据处理n n实时定量实时定量实时定量实时定量PCRPCRPCRPCR两种相对定量方法比较两种相对定量方法比较两种相对定量方法比较两种相对定量方法比较n n实时定量实时定量实时定量实时定量PCRPCRPCRPCR实验实例实验实例实验实例实验实例分析分析分析分析n n实时定量实时定量实时定量实时定量PC
2、RPCRPCRPCR常见故障排查常见故障排查常见故障排查常见故障排查n n实时定量实时定量实时定量实时定量PCRPCRPCRPCR的新应用的新应用的新应用的新应用第1页/共62页实时定量实时定量PCR基本基本原理原理第2页/共62页常规常规vsvs实时实时n n常规常规常规常规PCRPCR:借助电泳对扩增反应的:借助电泳对扩增反应的:借助电泳对扩增反应的:借助电泳对扩增反应的终产物终产物终产物终产物进行半进行半进行半进行半定量及定性定量及定性定量及定性定量及定性分析分析分析分析n n定量定量定量定量PCRPCR技术:利用技术:利用技术:利用技术:利用荧光信号的变化实时检测荧光信号的变化实时检测
3、荧光信号的变化实时检测荧光信号的变化实时检测PCRPCRPCRPCR扩增反应中扩增反应中扩增反应中扩增反应中每一个循环扩增产物量的变化每一个循环扩增产物量的变化每一个循环扩增产物量的变化每一个循环扩增产物量的变化,最终精确的对最终精确的对最终精确的对最终精确的对起始模板起始模板起始模板起始模板的定量分析的定量分析的定量分析的定量分析第3页/共62页常规常规vsvs实时实时n n优缺点比较优缺点比较优缺点比较优缺点比较 定量PCR 常规PCR灵敏度高高精确度安全省时只能进行半定量或定性分析不安全易污染费时费力第4页/共62页定量定量PCR三个基本概念三个基本概念n n扩增曲线扩增曲线扩增曲线扩增
4、曲线指数增长期 平台期线性增长期背景期第5页/共62页阈值与阈值与C(t)值值n n阈值:阈值:阈值:阈值:是循环开始是循环开始是循环开始是循环开始3 31515个循环的荧光信号的标准偏差个循环的荧光信号的标准偏差个循环的荧光信号的标准偏差个循环的荧光信号的标准偏差的的的的10101010倍,设定在倍,设定在倍,设定在倍,设定在扩增曲线扩增曲线扩增曲线扩增曲线指数增长期指数增长期n nC(t)C(t)值:荧光信号(扩增产物)到达阈值时所经过的值:荧光信号(扩增产物)到达阈值时所经过的值:荧光信号(扩增产物)到达阈值时所经过的值:荧光信号(扩增产物)到达阈值时所经过的扩扩增循环次数增循环次数Th
5、reshold line C(t)value C(t)value18.12+/-0.04Threshold line C(t)value C(t)value18.12+/-0.04C(t)value18.12+/-0.04C(t)value18.12+/-0.04第6页/共62页定量定量PCR的数学原理的数学原理n n理想的理想的理想的理想的PCRPCRPCRPCR反应:反应:反应:反应:X X X Xn n n n=X=X=X=X0 0 0 02222n n n nn n非理想的非理想的非理想的非理想的PCRPCRPCRPCR反应:反应:反应:反应:X X X Xn n n n=X=X=X=
6、X0 0 0 0(1+Ex)(1+Ex)(1+Ex)(1+Ex)n n n n方程式两边同时取对数得方程式两边同时取对数得:log Xlog Xn n=log(X=log(X0 0(1+Ex)(1+Ex)n n)整理方程式得整理方程式得:log Xlog X0 0=(-log(1+Ex)n+log X=(-log(1+Ex)n+log Xn nn n将将C(t)C(t)和达到和达到C(t)C(t)值时终产物的值时终产物的量量Xc(t)带入上式得:带入上式得:logXlogX0 0=(-log(1+Ex)=(-log(1+Ex)C(tC(t)+log)+logXc(t)Xc(t)初始浓度的对数与
7、循环数呈线性关系初始浓度的对数与循环数呈线性关系初始浓度的对数与循环数呈线性关系初始浓度的对数与循环数呈线性关系n n:扩增反应的循环次数:扩增反应的循环次数X Xn n:第:第n n次循环后的产物量次循环后的产物量X X0 0:初始模板量:初始模板量ExEx:扩增效率:扩增效率第7页/共62页荧光强度荧光强度-循环数曲线循环数曲线初始模板量对数初始模板量对数-C(T)循环数标准曲线循环数标准曲线10410310610510210C(t)与初始模板含量与初始模板含量n n初始模板量越多,初始模板量越多,C(t)C(t)值越小值越小C(t)C(t)C(t)C(t)与初始与初始与初始与初始模板浓度
8、的对数值成线性关系模板浓度的对数值成线性关系模板浓度的对数值成线性关系模板浓度的对数值成线性关系第8页/共62页定量原理定量原理n n浓度的对数值浓度的对数值浓度的对数值浓度的对数值与与与与循环数循环数循环数循环数呈线性关系,根据样品呈线性关系,根据样品呈线性关系,根据样品呈线性关系,根据样品扩增达到域值的循环数扩增达到域值的循环数扩增达到域值的循环数扩增达到域值的循环数(CtCt值)就可分析样品值)就可分析样品值)就可分析样品值)就可分析样品中起始模板量中起始模板量中起始模板量中起始模板量第9页/共62页化学原理化学原理n n化学方法分类化学方法分类化学方法分类化学方法分类n n非特异性非特
9、异性非特异性非特异性SYBRGreenISYBRGreenI法法法法n n特异性特异性特异性特异性TaqManTaqMan探针法探针法探针法探针法第10页/共62页SYBRGreenI法法n n结合双链结合双链结合双链结合双链DNADNADNADNA分子小沟分子小沟分子小沟分子小沟n n延伸结束,形成双链延伸结束,形成双链延伸结束,形成双链延伸结束,形成双链DNADNADNADNA,SYBR SYBR SYBR SYBR GreenGreenGreenGreen结合到双螺旋小沟中,当受到结合到双螺旋小沟中,当受到结合到双螺旋小沟中,当受到结合到双螺旋小沟中,当受到适合光源激发,发射出荧光,反映
10、适合光源激发,发射出荧光,反映适合光源激发,发射出荧光,反映适合光源激发,发射出荧光,反映产物浓度产物浓度产物浓度产物浓度n n优点优点优点优点n n使用方便,无需复杂的设计使用方便,无需复杂的设计使用方便,无需复杂的设计使用方便,无需复杂的设计n n成本较低成本较低成本较低成本较低n n缺点缺点缺点缺点n n与非特异性产物结合,无模板特异与非特异性产物结合,无模板特异与非特异性产物结合,无模板特异与非特异性产物结合,无模板特异性性性性n n试验方法较难优化试验方法较难优化试验方法较难优化试验方法较难优化n n灵敏度低灵敏度低灵敏度低灵敏度低第11页/共62页TaqMan探针法探针法n n水解
11、型水解型n n报告基团,淬灭基团报告基团,淬灭基团报告基团,淬灭基团报告基团,淬灭基团n nFRETFRETFRETFRET(荧光谐振能量传递)(荧光谐振能量传递)(荧光谐振能量传递)(荧光谐振能量传递)n n识别特异性产物识别特异性产物识别特异性产物识别特异性产物n n优点优点n n特异性高,可准确定量特异性高,可准确定量特异性高,可准确定量特异性高,可准确定量n n灵敏度高灵敏度高灵敏度高灵敏度高n n设计不同标记的探针,可进行多重设计不同标记的探针,可进行多重设计不同标记的探针,可进行多重设计不同标记的探针,可进行多重检测检测检测检测n n缺点缺点n n一个探针只适用于一个目标一个探针只
12、适用于一个目标一个探针只适用于一个目标一个探针只适用于一个目标n n价格较高价格较高价格较高价格较高n n探针设计较繁琐探针设计较繁琐探针设计较繁琐探针设计较繁琐第12页/共62页两种化学的比较两种化学的比较化学试剂化学试剂工作原理工作原理有否淬灭剂有否淬灭剂信号检测阶段信号检测阶段SYBR Green ISYBR Green I结合于双链结合于双链DNADNA的小沟中的小沟中否否延伸延伸TaqManTaqMan水解型杂交探针(水解型杂交探针(5 5-3-3外切)外切)有有任何步骤任何步骤第13页/共62页定量定量PCR的的实验设计和数据和数据处理理 绝对绝对绝对绝对定量与相对定量定量与相对定
13、量定量与相对定量定量与相对定量第14页/共62页绝对定量与相对定量绝对定量与相对定量n n绝对定量:精确的计算初始反应的模板浓度(绝对定量:精确的计算初始反应的模板浓度(绝对定量:精确的计算初始反应的模板浓度(绝对定量:精确的计算初始反应的模板浓度(DNADNADNADNA,RNARNARNARNA)n n相对定量:计算初始反应模板的相对含量相对定量:计算初始反应模板的相对含量相对定量:计算初始反应模板的相对含量相对定量:计算初始反应模板的相对含量第15页/共62页定量定量PCR-PCR-绝对定量绝对定量n n标准品,标准曲线标准品,标准曲线标准品,标准曲线标准品,标准曲线n n已知浓度的相应
14、已知浓度的相应已知浓度的相应已知浓度的相应DNADNADNADNA模板,按不同浓度稀释模板,按不同浓度稀释模板,按不同浓度稀释模板,按不同浓度稀释n n根据实时根据实时根据实时根据实时PCRPCRPCRPCR反应得到相应的反应得到相应的反应得到相应的反应得到相应的C(t)C(t)C(t)C(t),构建标准曲线,构建标准曲线,构建标准曲线,构建标准曲线n n样品样品样品样品n n与标准品同时进行与标准品同时进行与标准品同时进行与标准品同时进行PCRPCRPCRPCR反应得到未知浓度样品的反应得到未知浓度样品的反应得到未知浓度样品的反应得到未知浓度样品的C(t)C(t)C(t)C(t)值值值值un
15、known104103第16页/共62页使用定量使用定量PCRPCR进行绝对定量的优进行绝对定量的优势势n n敏感性高敏感性高敏感性高敏感性高n n检测低拷贝数样品:单拷贝检测低拷贝数样品:单拷贝检测低拷贝数样品:单拷贝检测低拷贝数样品:单拷贝n n大范围拷贝数样品同时检测大范围拷贝数样品同时检测大范围拷贝数样品同时检测大范围拷贝数样品同时检测n n101010100 0 0 01010101010101010n n省时有效省时有效省时有效省时有效第17页/共62页定量定量PCR-PCR-相对定量相对定量n n相对定量的目的相对定量的目的相对定量的目的相对定量的目的n n比较基因在不同情况下的
16、表达差异(倍数关系)比较基因在不同情况下的表达差异(倍数关系)比较基因在不同情况下的表达差异(倍数关系)比较基因在不同情况下的表达差异(倍数关系)n n相对定量的问题相对定量的问题相对定量的问题相对定量的问题n n样品材料不均一造成的差别样品材料不均一造成的差别样品材料不均一造成的差别样品材料不均一造成的差别n n内标基因内标基因内标基因内标基因n n内标通常是内标通常是内标通常是内标通常是b-actinb-actin、GAPDHGAPDH、18SrRNA18SrRNA等看家基因等看家基因等看家基因等看家基因(内标基因的表达要相对恒定,表达不受处理因素影(内标基因的表达要相对恒定,表达不受处理
17、因素影(内标基因的表达要相对恒定,表达不受处理因素影(内标基因的表达要相对恒定,表达不受处理因素影响)响)响)响)n n对目的基因进行均一化:去除样本间加样量不同带来对目的基因进行均一化:去除样本间加样量不同带来对目的基因进行均一化:去除样本间加样量不同带来对目的基因进行均一化:去除样本间加样量不同带来的误差的误差的误差的误差第18页/共62页SYBRGreenI法进行相对法进行相对定量的问题定量的问题问题:问题:SYBR Green I可以与非特异性双链结合可以与非特异性双链结合 非特异产物非特异产物信号信号 结果不准确结果不准确解决办法:解决办法:引入熔链曲线分析引入熔链曲线分析第19页/
18、共62页熔链曲线分析熔链曲线分析n n在在在在PCRPCRPCRPCR反应程序结束后,逐步提高温度,读取荧反应程序结束后,逐步提高温度,读取荧反应程序结束后,逐步提高温度,读取荧反应程序结束后,逐步提高温度,读取荧光值,得到温度与荧光值的关系曲线光值,得到温度与荧光值的关系曲线光值,得到温度与荧光值的关系曲线光值,得到温度与荧光值的关系曲线温度温度荧光信号强度荧光信号强度TmTmTm值:值:值:值:DNADNA解链一半时的温度解链一半时的温度解链一半时的温度解链一半时的温度-dIdTTm第20页/共62页熔链曲线分析熔链曲线分析n n决定退火温度决定退火温度决定退火温度决定退火温度Non-sp
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 实时 荧光 定量 PCR 技术 全面 分析 教案
限制150内