熒光定量PCR分析儀(qPCR儀)憑借其高靈敏度、高特異性和實時監測能力,已成為分子生物學領域的關鍵技術,在基因表達分析方面具有重要應用。
qPCR通過檢測目標基因在mRNA水平上的表達量,結合內參基因(如GAPDH、β-actin)進行標準化,消除樣本間RNA提取效率、逆轉錄效率等差異,實現基因表達的相對定量。
差異表達分析:比較不同處理條件(如藥物處理、環境刺激)或不同發育階段(如胚胎發育、細胞分化)下目標基因的表達變化。例如,研究炎癥因子在巨噬細胞激活前后的表達差異。
疾病機制研究:通過檢測腫瘤組織與正常組織中癌基因(如EGFR、HER2)或抑癌基因(如p53)的表達量,揭示腫瘤發生發展的分子機制。
藥物作用機制:分析藥物處理后細胞中特定基因(如凋亡相關基因Bax、Bcl-2)的表達變化,評估藥物療效及作用靶點。
實驗流程:從樣本處理到數據獲取的關鍵步驟樣本采集與處理
組織/細胞樣本:迅速裂解細胞或組織,提取總RNA(需避免RNA降解,可使用RNase抑制劑)。
血液樣本:分離外周血單核細胞(PBMC)或血漿,檢測循環腫瘤細胞(CTC)或循環游離DNA(cfDNA)中的基因表達。
逆轉錄(RT)
將mRNA逆轉錄為cDNA,使用隨機引物或基因特異性引物。逆轉錄效率需通過內參基因驗證,確保cDNA質量。
qPCR反應體系配置
引物與探針設計:引物需跨越內含子(避免基因組DNA污染),探針需與目標序列完全匹配??赏ㄟ^NCBI Primer-Blast或OligoArchitect等工具設計。
反應條件優化:調整退火溫度、Mg²?濃度、引物濃度等參數,確保擴增效率在90%-110%之間(通過標準曲線斜率計算)。
上機運行與數據采集
使用96孔或384孔板,設置陰性對照(無模板對照,NTC)和陽性對照。運行程序包括預變性、循環擴增(40-50個循環)和熔解曲線分析(SYBR Green法)。