自20世紀80年代凱利·穆利斯發明第一代PCR技術以來,“變性、退火、延伸”這三個簡單的步驟,歷經三十多年的蓬勃發展,如今,PCR技術已成為分子生物學領域不可或缺的基礎研究工具,廣泛應用于基因擴增、基因檢測、基因編輯等多個領域。本文將為您詳細介紹一代PCR的常見類型及其應用,助力您的科學研究。
常規PCR
常規PCR一般是由Taq DNA聚合酶介導的PCR反應,操作較為簡便,產物帶有A尾。通過瓊脂糖凝膠電泳對終產物進行定性和半定量分析。兼容樣本范圍廣,但保真性低,主要應用于常規重組質粒驗證和基因型鑒定等方面。
常規PCR產品
產品名稱:2×PCR Master Mix (With Dye) 2×常規PCR預混液(含染料)(N132002)
產品特點:
1)基礎PCR,分子實驗必備。
2)適用于菌液PCR和基因鑒定。
3)擴增出來的產物均是3端帶A的,同時均具有5’-3’外切酶活性。
高保真PCR
高保真PCR一般是由保真性較高的DNA聚合酶介導的PCR反應。第一代高保真DNA聚合酶是從棲熱原始菌Pyrococcus furiosus中獲得的具有校正功能的pfu酶,與常規Taq酶相比多了一種3’-5’的核酸外切酶活性(Proofreading活性),保真性大大提高且擴增的產物通常為平末端。目前主要有2類產品:一類是混合型的高保真酶,將帶有Proofreading活性的酶與普通Taq酶混合用于提高擴增效率;另一類是單一型的高保真酶,保真性更高。
高保真PCR產品
產品名稱:2× High-Fidelity PCR Master Mix (With Dye) 2×一代高保真PCR預混液(含染料)(N132014)
產品特點:
1)高保真PCR,83倍Taq。
2)超高特異性。
3)高性價比。

圖1. 對不同GC模板均能有效擴增
熱啟動PCR
熱啟動PCR,也稱Hotstart PCR。指通過一定條件將DNA聚合酶與其他PCR反應物隔絕,使其低溫條件下無活性,高溫加熱后釋放酶活,進而避免出現非特異性產物的PCR反應。熱啟動PCR的關鍵是熱啟動型的DNA聚合酶,一般通過抗體、配體或化學修飾等來封閉酶活性中心,不同的熱啟動修飾方法原理上有所區別,各有優劣勢(見下表)。通常應用于復雜模板、低拷貝基因擴增,也是IVD試劑的核心原料。
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化學修飾 |
配體修飾 |
抗體修飾 |
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原理 |
低溫下,化學小分子和DNA聚合酶活性中心結合,酶無活性;溫度升高至變性溫度,兩者脫離,酶活性中心暴露,此時,聚合酶發生聚合反應。 |
核酸適配體通過非共價鍵作用與聚合酶結合,進而抑制聚合酶在非許可溫度下的聚合反應。 |
高溫變性前,抗Taq抗體與Taq酶結合,抑制聚合酶活性。溫度升高至變性溫度,抗Taq抗體變性失活,聚合酶發生聚合反應。 |
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優點 |
酶活性維持更加穩定且無任何外源DNA污染,性價比較高。 |
酶激活時間短,保證酶活。 |
酶激活時間短,保證酶活,親和力強,靈敏度高。 |
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缺點 |
酶激活時間較長,可能會影響酶的活性,導致 PCR 產物的產量降低。 |
核酸配體是一種可逆抑制劑,不如化學修飾法穩定,特異性不夠強。 |
抗體修飾是一種動態平衡,不如化學修飾法穩定,價格更貴。 |
熱啟動PCR產品
產品名稱:2×HotStart Fast PCR Master Mix (With Dye) 2×熱啟動快速PCR預混液(含染料)(N132001)
產品特點:
1)快至1sec/kb。
2)兼容70%GC、長10kb片段。
3)十余物種數百個片段驗證高特異、高檢出,菌P亦適用。

圖2. 對不同物種檢測結果
直擴PCR
直擴PCR技術,是以未經基因組純化的微量原始樣本或其裂解產物作為模板進行PCR反應。廣泛適用于血液樣本、植物和動物等組織,與常規PCR相比,樣本用量少、操作簡單、實驗成本低、可高通量化操作。可應用于基因分型、轉基因鑒定等實驗。
Arcegen直擴PCR系列產品運用獨特的裂解體系,快速裂解樣品,裂解液可直接作為模板,搭配試劑盒中的具有超強抑制物耐受性的Taq DNA聚合酶進行基因的高效擴增。

圖3.組織直擴系列流程圖
小鼠直擴PCR產品
產品名稱:Mouse Tissue Direct PCR Kit (With Dye) 小鼠組織直接PCR試劑盒(N132021)
產品特點:
1)樣本需要量少:5mg鼠組織或1-5mm鼠尾。
2)模板制備更方便:無需研磨,無需精提純化gDNA。
3)優化的PCR體系:具有更高的特異性、更強的 PCR 反應抑制物耐受性。

圖4.適合不同類型的小鼠粗提組織
多重PCR
多重PCR,也稱復合PCR。反應原理、反應過程與常規PCR無異,需要在同一個PCR反應體系中,使用多對引物對多個基因同時進行擴增。理論上只要PCR擴增的條件合適,引物對的數量可以不限,但實際由于各種條件的限制,實際能夠擴增的產物有限。多重PCR反應體系的組成和PCR循環的條件需經過優化以確保同時擴增多個片段。具有高效性、系統性、經濟簡便性,難點是反應體系各組分的平衡。主要用于多種病原微生物的同時檢測或鑒定某些病原微生物、某些遺傳病及癌基因的分型鑒定。

圖5.多重PCR原理圖
多重PCR產品
產品名稱:Multiplex qPCR Probe Master Mix 通用多重qPCR探針法預混液(N132041)
產品特點:
1)兼容5重,靈敏度高達500copies/mL。
2)可耐受0.5%體積全血。
3)支持快速程序,1h內完成結果檢測。
4)24個月實時穩定檢測合格,反復凍融性能穩定。

圖6.相對于競品,更高的檢出率
巢式PCR
巢式PCR是指利用兩對引物進行兩輪PCR擴增的反應。首先使用目的片段外圍的引物對模板進行擴增,然后使用內部的巢式引物同時將第一輪PCR擴增產物作為第二輪擴增的模板。第二次PCR擴增得到的目的片斷短于第一次擴增。翌圣GMyc-PCR 支原體檢測試劑盒基于支原體16S-23S rRNA序列保守區域利用巢式PCR法原理可精確檢測到常見的支原體污染。主要應用于病毒檢測、測序分析、低表達基因檢測等。
降落PCR
降落PCR,又稱Touch-down PCR。通過設置PCR程序中的退火溫度,一般開始時高于預設的Tm值,隨著反應的進行,退火溫度逐漸降低到Tm值,并最終低于該溫度進行PCR反應。通過反應程序中退火溫度的設置,極大程度上降低了引物與模板的非特異性結合。主要用于PCR反應程序的優化,提高產物特異性。
常見的PCR類型介紹就到這里了。當然,除了上述介紹的PCR形式,還有錨定PCR、原位PCR等不同的PCR類型,如感興趣可自行查閱。
產品訂購
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產品應用 |
產品名稱 |
產品貨號 |
規格 |
目錄價 |
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常規PCR |
N132002E |
1 mL |
40.00 |
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N132002S |
5×1 mL |
150.00 |
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N132002M |
50×1 mL |
1200.00 |
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N132002L |
100×1mL |
2000.00 |
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高保真PCR |
N132014S |
1 mL |
350.00 |
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N132014M |
5×1 mL |
1350.00 |
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N132014L |
100×1 mL |
19000.00 |
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熱啟動PCR |
N132001E |
1 mL |
60.00 |
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N132001S |
5×1 mL |
250.00 |
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N132001M |
50×1 mL |
2000.00 |
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N132001L |
100×1mL |
3500.00 |
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直擴PCR |
N132021E |
50 T |
300.00 |
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N132021S |
200 T |
900.00 |
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多重PCR |
N132141E |
1 mL |
1200.00 |
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N132141S |
5×1 mL |
5200.00 |
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N132141M |
20 mL |
19200.00 |
