聚合酶鏈式反應（PCR）是一種用于放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術，它可看作是生物體外的特殊DNA復制，PCR的最大特點是能將微量的DNA大幅增加。目前，PCR成為分子生物學研究的一部分。實時熒光定量PCR（Quantitative Real-time PCR）技術，是指在PCR反應體系中加入熒光基團，利用熒光信號積累實時監(jiān)測整個PCR進程，最后通過標準曲線對模板進行定量分析的方法。該項技術可以對DNA、RNA樣品進行相對定量、絕對定量和定性分析，提高了普通PCR技術的特異性和準確性，被廣泛應用于基礎研究、疾病診斷、農業(yè)檢測和法醫(yī)調查等領域。
一、常規(guī)PCR
利用DNA分子會在體外95°高溫時會發(fā)生變性解旋變成單鏈，然后降溫到60°C左右時引物會與單鏈DNA按堿基互補配對原則結合，接著再升高溫度到72°C左右，即DNA聚合酶最適反應溫度，DNA聚合酶會沿著磷酸到五碳糖（5'-3'）的方向合成相應的互補鏈，如此循環(huán)往復以達到DNA分子擴增的目的，常規(guī)PCR技術無法實現精確定量。
二、實時熒光定量PCR
如要對DNA、RNA樣品進行精確定量研究，就需要采用實時熒光定量PCR，根據檢測實時熒光PCR產物的方式不同，實時熒光定量PCR主要有DNA結合染料法、基于探針的化學法、淬滅染料引物法等類型。
1.DNA結合染料法
原理：應用一種帶有熒光的、非特異的DNA結合染料檢測PCR過程中積累的擴增產物。
應用于核算定量和基因表達驗證。
優(yōu)缺點：它們的優(yōu)點是可以對任何雙鏈DNA進行定量，不需要探針，具有相對高的靈敏度和可靠性，并且成本低，簡單易用，缺點是它們能在反應中結合所有的DNA雙鏈，其中包括在PCR過程中產生的引物二聚體或其他非特異產物。
染料法一般使用的是SYBR Green I染料，這是一種可以與雙鏈DNA小溝結合的熒光染料，不會與單鏈DNA結合，并且在游離狀態(tài)下幾乎無熒光，只有與雙鏈DNA結合才會發(fā)出熒光，因此將PCR擴增產生的雙鏈DNA數量與熒光強度直接關聯，產生實時監(jiān)測的效果。
2.基于探針的化學法
原理：應用一個或多個熒光標記的寡核苷酸探針檢測PCR擴增產物；依賴熒光能量共振傳遞檢測特異性擴增產物。
應用于核酸定量、基因表達驗證、等位基因鑒別、SNP分型、病原體和病毒檢測、多重PCR。
優(yōu)缺點：探針法的鑒別能力遠遠大于DNA結合染料法，因為它們只與目的產物結合，從不與引物二聚體或其他非特異產物結合，缺點是它的合成價格高。
探針法中常用的TaqMan探針是一種寡核苷酸探針，熒光基團連接在探針的5’末端，而淬滅基團則在3’末端，PCR擴增時在加入引物的同時加入探針，探針完整時，熒光信號被淬滅基團吸收，PCR擴增時，5’→3’外切酶活性將探針酶切降解，使熒光基團和淬滅基團分離，從而檢測器可以接收到熒光信號。
3.淬滅染料引物法
原理：采用熒光標記引物擴增，從而使熒光標記基團直接摻入PCR擴增產物中，依賴熒光能量共振傳遞。
應用于核酸定量、基因表達驗證、等位基因鑒別、SNP分型、病原體和病毒檢測、多重PCR
優(yōu)缺點：探針和目標片段的特異性結合產生熒光信號，因此減少了背景熒光和假陽性，還可進行多重PCR擴增，缺點是原料成本價格高
三、實時熒光PCR儀
實時熒光PCR系統(tǒng)包括熱循環(huán)儀，用于熒光激發(fā)的光學系統(tǒng)以及用于收集熒光數據和管理分析的計算機軟件，數據通過實時分析軟件以圖表的形式顯示。
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