PCR 反應體系(xi)由反應緩沖(chong)液(ye)(10×PCR Buffer)、脫(tuo)氧核(he)苷三磷酸(suan)底物(dNTPmix)、耐熱(re) DNA 聚(ju)合酶(Taq 酶)、寡(gua)聚(ju)核(he)苷酸(suan)引(yin)物(Primer1,Primer2)、靶序(xu)列(lie)(DNA 模板)五(wu)部(bu)分組成(cheng)。各(ge)個組份(fen)都(dou)能影響 PCR 結果的好(hao)壞(huai)。PCR反應需要壹定(ding)的(de)條件(jian)才能完成(cheng),這些(xie)條件(jian)主要(yao)有以下方面(mian):
壹、緩沖(chong)液(ye)
任何壹個生(sheng)化反應都必(bi)須在(zai)壹定(ding)的(de)緩沖(chong)體系(xi)中進(jin)行,緩沖(chong)體系(xi)除(chu)了(le)提(ti)供(gong)壹定(ding)的(de)pH緩沖(chong)能(neng)力外(wai),還(hai)有壹些有助(zhu)於(yu)反應進(jin)行的(de)成分。PCR反應緩沖(chong)液(ye)通(tong)常采(cai)用10 mmol/L Tris-HCl(pH 8.3-9.0,室溫)緩沖(chong)液(ye)體系(xi),其(qi)中含有可(ke)激活(huo)DNA聚(ju)合酶的活(huo)性(xing)中心的(de)二(er)價陽離子,壹般采(cai)用Mg2+,以MgCl2的形(xing)式提供(gong),Mg2+的濃(nong)度高(gao)低(di)可顯(xian)著影(ying)響 PCR擴增產(chan)物的(de)特異(yi)性(xing),此外(wai),緩沖(chong)液(ye)中還(hai)含有50 mmol/L的K+,有利(li)於(yu)引(yin)物與模板(ban)的退(tui)火(huo)。有些(xie)緩沖(chong)液(ye)中還(hai)加入明(ming)膠(jiao)或(huo)血(xue)清(qing)白蛋(dan)白(100 μg/mL)及(ji)去汙劑(如(ru)Twcen20 等),對Taq DNA聚(ju)合酶起(qi)穩(wen)定(ding)作(zuo)用。
二(er)、模(mo)板
PCR模板是含有待(dai)擴增序(xu)列(lie)的 DNA、mRNA或cDNA等,模板數(shu)量(liang)可(ke)直接(jie)影(ying)響擴增的(de)效果。對(dui)於(yu)壹般的(de) PCR擴增,104~107個模板分子可達(da)到滿意的(de)效果,壹般宜(yi)用納克(ke)(ng)級(ji)的克(ke)隆(long)DNA、微克(ke)(μg)水平的染(ran)色(se)體DNA或102~105拷貝(bei)待擴增的(de)DNA片段作(zuo)為(wei)起(qi)始材料(liao)。除(chu)了(le)數(shu)量(liang)外(wai),模(mo)板的(de)質量(liang)也非(fei)常重(zhong)要(yao),不(bu)能(neng)有太(tai)多(duo)的(de)蛋(dan)白質和其(qi)他(ta)汙染,特別是(shi)其(qi)他(ta)DNA的汙染,即使(shi)是(shi)痕(hen)量(liang)的(de)DNA,也會導致(zhi)非(fei)特異(yi)性(xing)產物。
三、dNTP
dNTP是dATP、dTTP、dGTP、dCTP的總稱。貯(zhu)備液為(wei)pH 7.0 左右,其(qi)濃(nong)度壹般為(wei)20 mmol,-20℃保存(cun)。體系(xi)中為20~200 μmol即可(ke),過低(di)則反應速(su)度(du)下降,濃(nong)度過高(gao)則特異(yi)性(xing)下降,因(yin)為dNTP能絡(luo)合溶液中的Mg2+,產生(sheng)錯(cuo)配或(huo)抑(yi)制(zhi)Taq DNA聚(ju)合酶活(huo)性(xing)。
四、耐熱(re)的(de)DNA聚(ju)合酶
PCR反應中使用的(de) DNA聚(ju)合酶必(bi)須耐高(gao)溫,在(zai)90℃以上(shang)的高(gao)溫下仍(reng)能有活(huo)性(xing),正是(shi)由於(yu)耐熱(re)DNA聚(ju)合酶的應用才使 PCR技(ji)術得以實現,目(mu)前使(shi)用的(de)耐高(gao)溫DNA聚(ju)合酶主要有Taq DNA聚(ju)合酶、Tth DNA聚(ju)合酶、Vent DNA聚(ju)合酶、Pfu DNA聚(ju)合酶和Pwo DNA聚(ju)合酶等。
五(wu)、引(yin)物
PCR反應的最(zui)佳(jia)條件(jian)
根據大(da)量(liang)的(de)研(yan)究(jiu)報道(dao),PCR反應的最(zui)佳(jia)條件(jian)為:①Taq DNA聚(ju)合酶的濃(nong)度為(wei)1.0-2.5 U/100μL反應液;②dNTP的濃(nong)度為(wei)20~200 μmol/L;③Mg2+濃(nong)度為(wei)0.5~2.5 mmol/L;④引物的(de)濃(nong)度為(wei)0.2~1.0 μmol/L。在(zai)準(zhun)備具體的PCR反應時,還(hai)要(yao)針(zhen)對(dui)模板特性(xing)、PCR儀等進(jin)行上(shang)述反應體系(xi)的優(you)化,並(bing)設置試驗確(que)定(ding)連(lian)退火(huo)溫度、延(yan)伸時間,建立(li)其(qi)相(xiang)應的PCR反應優(you)程序(xu)。