PCR擴增的特異性主要取決于引物與目標DNA序列結合的精準性,同時也受到多種反應條件和組分的影響?。以下是影響PCR特異性的關鍵因素:
引物設計與質量
PCR的特異性?首要取決于引物??。引物需要與目標DNA序列高度互補,其設計需滿足以下要求:
?GC含量?:建議在40%-60%之間?
?長度?:通常為18-25個堿基?
?避免二聚體/發夾結構?:這些結構會降低引物與模板的結合效率?
?引物濃度?:濃度過高易導致非特異性擴增和引物二聚體形成?
反應條件優化
退火溫度
退火溫度是影響特異性的關鍵參數?。溫度過高會導致引物無法結合,溫度過低則會引起非特異性結合。通常根據引物的Tm值(解鏈溫度)來設定,一般比Tm值低3-5℃?。
Mg2?濃度
Mg2?濃度顯著影響PCR的特異性和產量?
?最佳范圍?:1.5-2.5 mmol/L?
?過高影響?:濃度過高會降低特異性,增加非特異性擴增?
?優化方法?:可從1 mmol/L到3 mmol/L,以0.5 mmol/L梯度進行優化
循環參數
?循環次數?:一般30-40次?
。循環次數過多會導致非特異性產物積累?
?延伸時間?:時間過短可能導致長片段合成失敗?
反應組分
dNTPs濃度
dNTPs濃度需要優化?
?推薦濃度?:0.2 mmol/L?
?過高影響?:濃度過高會抑制酶活性并增加錯誤摻入率?
DNA聚合酶
Taq DNA聚合酶的用量需要精確控制?
?用量范圍?:0.5-5 U/100 µL反應體系
?過量影響?:酶量過高可能增加非特異產物?
模板質量與濃度
模板DNA的純度和濃度直接影響擴增效果?
?純度要求?:不能含有蛋白酶、離子螯合劑等抑制物?
?濃度優化?:質粒DNA需0.1-1 ng,基因組DNA需5-50 ng?
?濃度影響?:模板量過高易引起非特異性擴增?
其他影響因素
?緩沖體系?:Tris-HCl緩沖液的pH值(8.3-8.8)和離子強度影響酶活性和DNA穩定性?
?PCR抑制物?:如肝素、EDTA、酚類物質會干擾反應?
?溫度控制?:變性不(溫度<94℃或時間不足)會導致模板復制不?