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qRT-PCR

原理(分两步)

第一步:RT(逆转录)——把mRNA变成DNA

为什么要这一步?因为mRNA非常不稳定(容易被RNase降解),而且PCR技术只能扩增DNA。所以需要先用一种叫逆转录酶的工具,以mRNA为模板合成一条互补的DNA(叫cDNA)。

mRNA → [逆转录酶] → cDNA(稳定,可以用PCR扩增)

第二步:qPCR(定量PCR)——测cDNA有多少

PCR(聚合酶链式反应)的本质是DNA复制的体外模拟

第1轮:1个DNA分子 → 2个
第2轮:2个 → 4个
第3轮:4个 → 8个
...
第30轮:约10亿个

每一轮复制需要三个条件:

  • 模板:你要扩增的cDNA
  • 引物(primers):两条短的DNA片段,像"书签"一样标记你要扩增的基因片段的起点和终点。每个基因需要设计专门的引物对——这就是为什么qRT-PCR是"查单个基因"的方法
  • DNA聚合酶:负责合成新DNA链的"工人"(耐热的Taq酶)

"q"(quantitative)是怎么做到"定量"的?

在每轮扩增中,加入一种荧光染料,它会结合到新合成的DNA上发出荧光。DNA越多 → 荧光越强。仪器实时监测荧光强度,记录荧光信号达到某个阈值时经过了多少轮(这个轮数叫Ct值)。

  • 如果一个基因在样本中表达量很高(mRNA多 → cDNA多 → 起始模板多)→ 用更少的扩增轮数就能达到阈值 → Ct值小
  • 如果表达量很低 → 需要更多轮才能达到阈值 → Ct值大

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