PCR(聚合酶链式反应)是一种体外酶促合成特异DNA片段的方法,是分子生物学技术中最常用的技术之一。以下是PCR实验的详细步骤:
一、实验前的准备
准备模板DNA:基因组DNA或逆转录制备的cDNA。
设计并合成引物:根据目标DNA序列设计特异性引物,确保引物的长度、Tm值、GC含量等参数符合要求。
选择DNA聚合酶:根据实验需求选择合适的DNA聚合酶,如高保真聚合酶或普通Taq聚合酶。
准备其他试剂:包括dNTP(脱氧核苷三磷酸)、反应缓冲液(如10×PCR Buffer)、MgSO4(可选)、DMSO(可选)等。
二、实验步骤
试剂混合与预配:
在冰浴中,按一定次序将各成分加入一无菌离心管中。典型的PCR反应体系包括:10×PCR buffer、dNTP mix、引物1和引物2、Taq酶、DNA模板以及ddH2O。
根据PCR仪是否有热盖,决定是否添加石蜡油以防止蒸发。
设置PCR循环程序:
初始化步骤(热启动):将溶液加热至94~98°C,以激活DNA聚合酶。时间取决于所使用的聚合酶。
变性步骤:将反应混合物加热至9498°C并保持一段时间(如2030秒),以破坏DNA双链之间的氢键并生成单链DNA分子。
退火步骤:将反应温度降低到50~65°C,使引物与模板DNA互补区结合形成杂交链。退火温度取决于所用引物的Tm值,一般比引物Tm低3~5°C左右。该步骤将持续一段时间(如20~40秒)以完全退火。
延伸步骤:在DNA聚合酶的最适温度下(如72°C),DNA聚合酶开始合成DNA。将dNTPs添加到引物中,以5'到3'方向与模板互补,最终产生新的双链DNA片段。延伸时间取决于目标DNA片段的长度和DNA聚合酶的能力。
循环:变性、退火、延伸三步称为一个循环。每循环一次,目标片段量翻倍。一个PCR过程通常使用30~35个循环。以上仅供参考