常见问题分析及解决策略

关于常见问题分析及解决策略PCR技术简介PCR常见问题、原因分析及其解决方案提高PCR反应特异性的策略临床PCR检测的常见问题定量PCR常见问题第2页,共27页，2024年2月25日，星期天PCR标准反应体系DNA模板引物反应缓冲液Mg2＋浓度

dNTPsdH2O

耐热聚合酶第3页,共27页，2024年2月25日，星期天反应体系对PCR扩增的影响DNA模板纯度蛋白、多糖、酚类等杂质会抑制PCR反应完整性

模板降解会导致PCR扩增无产物浓度加量过多导致非特异性扩增增加引物特异性长度适当、避免二级结构和二聚体完整性避免反复冻融浓度应适当,过高导致非特异性增加,

过低则扩增产物太少第4页,共27页，2024年2月25日，星期天反应体系对PCR扩增的影响过高非特异性严重过低无扩增产物浓度适当避免反复冻融pH值适当避免污染pH值,盐离子浓度稳定剂,增强剂反应缓冲液dNTPsdH2OMg2＋浓度第5页,共27页，2024年2月25日，星期天如何选择最合适的DNA聚合酶PCR用耐热DNA聚合酶Taq酶pfu酶HotstartTaq酶混合酶Taq

plusLongTaqTaqplatinum第6页,共27页，2024年2月25日，星期天特异性-----基因组扩增、RT-PCR保真性-----基因筛选、测序、克隆长片段扩增-----构建基因图谱、测序等扩增效率-----复杂模板扩增（GC含量高、二级结构）PCR试剂盒-----复杂模板扩增、大规模基因检测如何选择最合适的DNA聚合酶-----根据PCR实验需求第7页,共27页，2024年2月25日，星期天PCR常见问题之一-----无扩增产物现象：正对照有条带，而样品则无

M12正对照原因模板含有抑制物，含量低Buffer对样品不合适引物设计不当或者发生降解反应条件：退火温度太高，延伸时间太短纯化模板或者使用试剂盒提取模板DNA或加大模板的用量更换Buffer或调整浓度重新设计引物（避免链间二聚体和链内二级结构）或者换一管新引物降低退火温度、延长延伸时间对策第8页,共27页，2024年2月25日，星期天PCR常见问题之二-----非特异性扩增现象：PCR扩增后出现的条带与预计的大小不一致，或大或小，或者同时出现特异性扩增带与非特异性扩增带。原因对策引物特异性差模板或引物浓度过高酶量过多Mg2+浓度偏高退火温度偏低循环次数过多重新设计引物或者使用巢式PCR适当降低模板或引物浓度适当减少酶量降低镁离子浓度适当提高退火温度或使用二阶段温度法减少循环次数第9页,共27页，2024年2月25日，星期天PCR常见问题之三-----拖尾现象：产物在凝胶上呈Smear状态M12原因对策模板不纯Buffer不合适退火温度偏低酶量过多dNTP、Mg2+浓度偏高循环次数过多纯化模板更换Buffer适当提高退火温度适量用酶适当降低dNTP和镁离子的浓度减少循环次数第10页,共27页，2024年2月25日，星期天PCR常见问题之四-----假阳性现象：空白对照出现目的扩增产物原因靶序列或扩增产物的交叉污染对策操作时应小心轻柔，防止将靶序列吸入加样枪内或溅出离心管外；除酶及不能耐高温的物质外，所有试剂或器材均应高压消毒。所用离心管及加样枪头等均应一次性使用。各种试剂最好先进行分装，然后低温贮存。第11页,共27页，2024年2月25日，星期天提高PCR反应特异性策略巢式PCR（Nest-PCR）

递减PCR（TouchDownPCR）

热启动PCR（HotStartPCR）

使用PCR增强剂第12页,共27页，2024年2月25日，星期天策略之一巢式PCRPF1PR1PF2PR2

巢式PCR的使用降低了扩增多个靶位点的可能性，因为同多套引物都互补的靶序列很少。

巢式PCR可以增加有限量靶序列（如稀有mRNA）的灵敏度，并且提高了困难PCR（如5'RACE）的特异性。

第13页,共27页，2024年2月25日，星期天策略之二递减PCR

递减PCR通过在PCR的前几个循环使用严谨的退火条件提高特异性。循环设在比估算的Tm高大约5℃的退火温度下开始，然后每个循环降低1-2℃,直到退火温度低于Tm5℃。特异性最高的目的模板会被优先扩增，这些产物在随后的循环中继续扩增占据优势。递减PCR对于那些不了解引物和目的模板同源性程度的方法更为有用，如AFLP、DNA指纹分析等。第14页,共27页，2024年2月25日，星期天策略之三热启动PCR

热启动主要是通过抑制一种基本成分延迟DNA合成，直到PCR仪达到变性温度；现在有很多公司都有HotStartTaq酶出售，该酶具有热启动的性能，使用简单方便，适合于高通量应用；热启动PCR是除了好的引物设计之外，提高PCR特异性最重要的方法之一。第15页,共27页，2024年2月25日，星期天策略之四使用PCR增强剂

甲酰胺、DMSO、甘油、甜菜碱等都可充当PCR的增强剂。其可能的机理是降低熔解温度，从而有助于引物退火并辅助DNA聚合酶延伸通过二级结构区。增强剂浓度要适当。第16页,共27页，2024年2月25日，星期天荧光定量PCR常见问题荧光定量PCR扩增效率确认：相关系数（R2）：大于0.98标准曲线斜率：-3~-3.5PCR扩增效率（E）：0.9~1.2重复性好：STD＜0.2特异性好第17页,共27页，2024年2月25日，星期天荧光定量PCR常见问题无Ct值（信号）出现或出现过晚：阴性对照出现明显的扩增：荧光PCRmix或水污染；出现引物二聚体：设计特异性引物。反应循环数不够；检测荧光信号步骤有误；引物、探针设计不佳或降解；模板量少或降解。反应条件或体系不佳：优化；扩增片段过长：100~200bp。第18页,共27页，2024年2月25日，星期天荧光定量PCR常见问题溶解曲线不止一个主峰：引物设计不佳：设计特异性引物；引物浓度不适：降低引物浓度；退火温度低：调整退火温度；镁离子浓度过高：降低镁离子浓度；模板中有基因组污染：注意提取过程；耗材仪器不匹配；反应体系污染等：设置阳性阴性对照。第19页,共27页，2024年2月25日，星期天荧光定量PCR常见问题扩增效率低：重复性不好：反应体系中部分成分尤其是荧光染料降解；反应条件不佳：延长退火、延伸时间，改为三步法，降低退火温度，提高引物浓度，重新设计引物；反应体系中有抑制物：一般为模板引入。加样不准确；仪器温度均一性不好；模板浓度低。第20页,共27页，2024年2月25日，星期天荧光定量PCR常见问题扩增曲线不正常：基线等设置不当：减小基线终点；模板量过多：将模板稀释。第21页,共27页，2024年2月25日，星期天临床PCR检测的常见问题假阳性问题假阴性问题定量问题方法学问题：靶基因序列特异性、引物错配、非特异性扩增污染问题：样本污染、产物污染试剂因素操作因素仪器因素标本因素外标定量与内标定量第22页,共27页，2024年2月25日，星期天临床PCR检测常见问题解决办法严格区分及实验人员培训；使用UNG技术。假阳性解决办法：假阴性解决办法：设置阳性对照监测试剂问题；降低操作难度，提高操作人员素质；阳性对照、标准曲线或使用内对照监控仪器故障；使用抗干扰能力强的试剂提取样本DNA。第23页,共27页，2024年2月25日，星期天临床PCR检测常见问题解决办法外标定量与内标定量：第24页,共27页，2024年2月25日，星期天RT常见问题

第25页,共27页，2024年2月25日，星期天RNA降解或起始量少RNA含抑制成分