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PCR(聚合酶鏈式反應)實驗包含多個步驟,完成一輪常規(guī) PCR 反應后,接下來常見的步驟及后續(xù)操作有以下這些情況:
一、產物檢測
1、瓊脂糖凝膠電泳檢測:
制備合適濃度(通常根據產物大小等因素選擇,比如檢測幾百 bp 的片段可能用 1% - 1.5% 瓊脂糖凝膠)的瓊脂糖凝膠,將 PCR 產物與適量的上樣緩沖液混合后,加入到凝膠的加樣孔中,同時加入合適的 DNA 分子量標準(如 DNA Marker)作為對照,在電泳緩沖液中進行電泳,之后通過凝膠成像系統觀察是否有預期大小的條帶出現,以此判斷 PCR 擴增是否成功以及產物特異性等情況。
2、熒光定量 PCR 檢測(如果是實時熒光定量 PCR 實驗):
通過相應的熒光定量 PCR 儀器自帶的分析軟件,分析擴增曲線、熔解曲線等數據,來確定目標基因的起始拷貝數、判斷擴增的特異性等,比如觀察熔解曲線是否為單一峰,單一峰往往意味著擴增產物特異性良好,如果出現雜峰可能提示有非特異性擴增等情況。
二、產物純化(若后續(xù)有需要)
1、柱式純化:
利用硅膠膜柱在特定緩沖液條件下對 DNA 有吸附作用,而雜質等可以被洗脫去除的原理,先將 PCR 產物加到柱子上,經過結合、洗滌等步驟,最后用低鹽緩沖液或純水將吸附在柱子上的 DNA 洗脫下來,得到純化后的 PCR 產物,可用于后續(xù)的克隆、測序等操作。
2、磁珠純化:
基于磁珠表面修飾的基團能與 DNA 特異性結合,在磁場作用下方便進行分離操作,通過一系列結合、清洗、洗脫步驟,去除雜質和多余的引物、dNTP 等,獲取純化的 PCR 產物。
三、克隆測序(針對需要進一步分析基因序列等情況)
1、連接反應:
將純化后的 PCR 產物與合適的克隆載體(如常見的 pUC 系列載體等)在 DNA 連接酶的作用下進行連接,使 PCR 產物插入到載體中構建重組 DNA 分子,一般要在合適的連接體系(包含載體、插入片段、連接酶、緩沖液等)、適宜的溫度(如 16℃左右過夜連接等)條件下進行操作。
2、轉化:
把連接產物導入到感受態(tài)細胞(如大腸桿菌感受態(tài)細胞)中,通過熱激法(將細胞和連接產物混合后冰浴、短暫熱激、再冰浴等步驟)或電轉化法(利用電穿孔技術使細胞攝取外源 DNA)等方式,使細胞獲得重組質粒,然后將轉化后的細胞涂布在含有相應抗生素的固體培養(yǎng)基平板上培養(yǎng),篩選出含有重組質粒的陽性克隆。
3、挑取克隆及測序:
從平板上挑取單克隆菌落,培養(yǎng)后提取質粒,送往專業(yè)的測序公司或者利用實驗室自己的測序儀器進行測序,以獲得準確的 PCR 產物的堿基序列信息,便于后續(xù)的序列比對、變異分析等工作。
四、后續(xù)功能驗證(在基因表達調控等相關研究中)
1、構建表達載體(如果是針對基因功能研究):
將 PCR 擴增得到的目的基因片段插入到合適的表達載體(比如真核表達載體 pcDNA 系列等用于在真核細胞中表達目的基因)中,然后通過轉染等方式(如脂質體轉染、電轉染等)將表達載體導入到相應的細胞系中,使細胞表達目的基因產物,后續(xù)可以通過檢測蛋白表達水平(如 Western blot 等方法)、細胞表型變化等,來研究該基因的功能特性。
具體下一步驟要根據 PCR 實驗的最初目的、后續(xù)的應用需求等來確定。