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退火溫度與PCR關(guān)系說明
時(shí)間: 2019-01-21 14:50:05
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日常工業(yè)生產(chǎn)中，退火爐的退火溫度是由引物的GC%含量決定的，但是反應(yīng)體系的條件改變也會(huì)影響引物的退火溫度（如Mg,Na等離子濃度）。pcr在模板變性后溫度快速冷卻至40℃～60℃(某個(gè)退
日常工業(yè)生產(chǎn)中，退火爐的退火溫度是由引物的GC%含量決定的，但是反應(yīng)體系的條件改變也會(huì)影響引物的退火溫度（如Mg,Na等離子濃度）。pcr在模板變性后溫度快速冷卻至40℃～60℃(某個(gè)退火溫度)的時(shí)候，可使引物和模板發(fā)生結(jié)合。由于模板DNA 比引物復(fù)雜的多，引物和模板之間的碰撞結(jié)合機(jī)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于模板互補(bǔ)鏈之間的碰撞，這就使PCR后期的 過程成為可能。退火溫度與時(shí)間，取決于引物的長度、堿基組成及其濃度，還有靶基序列的長度。對(duì)于20個(gè)核苷酸，G+C含量約50%的引物，55℃為選擇最適退火溫度的起點(diǎn)較為理想。
另一種說法：熔解溫度（Tm）是引物的一個(gè)重要參數(shù)。這是當(dāng)50％的引物和互補(bǔ)序列表現(xiàn)為雙鏈DNA分子時(shí)的溫度.Tm對(duì)于設(shè)定PCR退火溫度是必需的。在理想狀態(tài)下，退火溫度足夠低，以保證引物同目的序列有效退火， 同時(shí)還要足夠高，以減少非特異性結(jié)合。合理的退火爐溫度從55℃到70℃。退火溫度一般設(shè)定比引物的 Tm低5℃。 設(shè)定Tm有幾種公式。有的是來源于高鹽溶液中的雜交，適用于小于18堿基的引物。 有的是根據(jù)GC含量估算Tm。確定引物Tm最可信的方法是近鄰分析法。這種方法從序列一級(jí)結(jié)構(gòu)和相鄰堿基的特性預(yù)測(cè)引物的雜交穩(wěn)定性。大部分計(jì)算機(jī)程序使用近鄰分析法。 Tm值除了用軟件之外，還可以這個(gè)公式：2（A+T）+4（C+G），然后減5—10度根據(jù)所使用的公式及引物序列的不同，Tm會(huì)差異很大。因?yàn)榇蟛糠止教峁┮粋€(gè)估算的Tm值，所有退火溫度只是一個(gè)起始點(diǎn)。可以通過分析幾個(gè)逐步提高退火溫度的反應(yīng)以提高特異性。開始低于估算的Tm5℃，以2℃為增量，逐步提高退火溫度。較高的退火溫度會(huì)減少引物二聚體和非特異性產(chǎn)物的形成。
為獲得最佳結(jié)果，兩個(gè)引物應(yīng)具有近似的Tm值。引物對(duì)的Tm差異如果超過5℃，就會(huì)引物在循環(huán)中使用較低的退火溫度而表現(xiàn)出明顯的錯(cuò)誤起始。如果兩個(gè)引物Tm不同，將退火溫度設(shè)定為比最低的Tm低5℃ 或者為了提高特異性，可以在根據(jù)較高Tm設(shè)計(jì)的退火溫度先進(jìn)行5個(gè)循環(huán)，然后在根據(jù)較低Tm設(shè)計(jì)的退火溫度進(jìn)行剩余的循環(huán)。這使得在較為嚴(yán)緊的條件下可以獲得目的模板的部分拷貝。
另外，由于PCR儀的不同，注意其退火溫度的設(shè)定：一般的PCR儀允許設(shè)置跨度12-15度的梯度范圍，所以你的梯度范圍盡可能設(shè)置寬一點(diǎn)，爭取一輪梯度就可以確定最佳可用退火溫度。具體從多少度到多少度，要看你這對(duì)引物的Tm值，如果兩個(gè)引物Tm值不高，可以設(shè)置48-60的梯度；否則可以設(shè)置58-70度的梯度；如果兩個(gè)引物的Tm中等，則可以設(shè)置53-65的梯度范圍，具體情況靈活掌握。傳統(tǒng)梯度PCR儀中是可以放置12個(gè)樣品進(jìn)行梯度的，需要注意的是每個(gè)相鄰兩孔間的溫度差異是不等的，尤其是第2、3孔與第1孔接近，第10、11孔與第12孔接近。可以舍棄第2、2、10、11孔，只在第1、4、5、6、7、8、9、12孔中放置共8個(gè)樣品，孔間溫度變化幾乎呈真正的梯度狀。
另一種說法：熔解溫度（Tm）是引物的一個(gè)重要參數(shù)。這是當(dāng)50％的引物和互補(bǔ)序列表現(xiàn)為雙鏈DNA分子時(shí)的溫度.Tm對(duì)于設(shè)定PCR退火溫度是必需的。在理想狀態(tài)下，退火溫度足夠低，以保證引物同目的序列有效退火， 同時(shí)還要足夠高，以減少非特異性結(jié)合。合理的退火爐溫度從55℃到70℃。退火溫度一般設(shè)定比引物的 Tm低5℃。 設(shè)定Tm有幾種公式。有的是來源于高鹽溶液中的雜交，適用于小于18堿基的引物。 有的是根據(jù)GC含量估算Tm。確定引物Tm最可信的方法是近鄰分析法。這種方法從序列一級(jí)結(jié)構(gòu)和相鄰堿基的特性預(yù)測(cè)引物的雜交穩(wěn)定性。大部分計(jì)算機(jī)程序使用近鄰分析法。 Tm值除了用軟件之外，還可以這個(gè)公式：2（A+T）+4（C+G），然后減5—10度根據(jù)所使用的公式及引物序列的不同，Tm會(huì)差異很大。因?yàn)榇蟛糠止教峁┮粋€(gè)估算的Tm值，所有退火溫度只是一個(gè)起始點(diǎn)。可以通過分析幾個(gè)逐步提高退火溫度的反應(yīng)以提高特異性。開始低于估算的Tm5℃，以2℃為增量，逐步提高退火溫度。較高的退火溫度會(huì)減少引物二聚體和非特異性產(chǎn)物的形成。
為獲得最佳結(jié)果，兩個(gè)引物應(yīng)具有近似的Tm值。引物對(duì)的Tm差異如果超過5℃，就會(huì)引物在循環(huán)中使用較低的退火溫度而表現(xiàn)出明顯的錯(cuò)誤起始。如果兩個(gè)引物Tm不同，將退火溫度設(shè)定為比最低的Tm低5℃ 或者為了提高特異性，可以在根據(jù)較高Tm設(shè)計(jì)的退火溫度先進(jìn)行5個(gè)循環(huán)，然后在根據(jù)較低Tm設(shè)計(jì)的退火溫度進(jìn)行剩余的循環(huán)。這使得在較為嚴(yán)緊的條件下可以獲得目的模板的部分拷貝。
另外，由于PCR儀的不同，注意其退火溫度的設(shè)定：一般的PCR儀允許設(shè)置跨度12-15度的梯度范圍，所以你的梯度范圍盡可能設(shè)置寬一點(diǎn)，爭取一輪梯度就可以確定最佳可用退火溫度。具體從多少度到多少度，要看你這對(duì)引物的Tm值，如果兩個(gè)引物Tm值不高，可以設(shè)置48-60的梯度；否則可以設(shè)置58-70度的梯度；如果兩個(gè)引物的Tm中等，則可以設(shè)置53-65的梯度范圍，具體情況靈活掌握。傳統(tǒng)梯度PCR儀中是可以放置12個(gè)樣品進(jìn)行梯度的，需要注意的是每個(gè)相鄰兩孔間的溫度差異是不等的，尤其是第2、3孔與第1孔接近，第10、11孔與第12孔接近。可以舍棄第2、2、10、11孔，只在第1、4、5、6、7、8、9、12孔中放置共8個(gè)樣品，孔間溫度變化幾乎呈真正的梯度狀。
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