實時定量PCR(qPCR)是基因表達(dá)研究中不可或缺的技術(shù)手段,通常包括反轉(zhuǎn)錄(RT)和定量PCR(qPCR)兩個核心步驟。根據(jù)操作流程的不同,qPCR可分為一步法和兩步法兩種策略。那么在實際操作中,我們該如何在這兩種方法中進(jìn)行選擇呢?
01 一步法:高效簡潔,適合高通量單基因分析
一步法將反轉(zhuǎn)錄與qPCR置于同一反應(yīng)管中進(jìn)行,直接以RNA為模板啟動反應(yīng)。

圖 一步法qPCR示意圖
優(yōu)點:
高效便捷:操作簡便,加樣次數(shù)少,有效降低污染風(fēng)險。
操作簡單:方法設(shè)置快速,擴(kuò)增少數(shù)靶標(biāo)基因時,可以輕松處理多個樣品;尤其適用于多樣本中同一基因的表達(dá)檢測。
高靈敏度:一步法直接對cDNA進(jìn)行擴(kuò)增,靈敏度更高,能夠檢測到極微量的RNA,使研究者能夠捕捉到微小的基因表達(dá)變化。
局限:
模板要求高:對RNA模板質(zhì)量要求較高,模板質(zhì)量優(yōu)劣嚴(yán)重影響逆轉(zhuǎn)錄效率。
反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)量較低:一步法反轉(zhuǎn)錄使用基因特異性引物,而兩步法使用Oligo dT和Random Primer作為引物,一步法反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物低于兩步法。
引物異常:上下游基因特異性引物易形成引物二聚體,干擾后續(xù)熒光定量。
酶活抑制:DNA聚合酶酶活受到逆轉(zhuǎn)錄體系中某些組分的抑制,影響擴(kuò)增效率。
盡管通過酶改造與體系優(yōu)化,目前的一步法試劑已在兼顧兩種酶活性方面取得顯著進(jìn)展,但仍需謹(jǐn)慎評估實驗條件。
02 兩步法:靈活通用,適合多基因檢測與珍貴樣本
兩步法先將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA,再以cDNA為模板進(jìn)行qPCR,實現(xiàn)對RNA的間接定量。

圖 兩步法qPCR示意圖
優(yōu)點:
反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)量高:反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)量高于一步法,對RNA起始量適應(yīng)范圍寬。
產(chǎn)物應(yīng)用廣泛:中間產(chǎn)物 cDNA 能夠建立可以長期保存,用于克隆、建庫等其它用途。
多基因檢測:可實現(xiàn)高通量多基因檢測。
便于條件優(yōu)化:每一步可獨立優(yōu)化反應(yīng)條件,靈活性更高,可以在困難的PCR情況和靶標(biāo)豐度可變時進(jìn)行調(diào)整。
酶活不受限:該方法將RT和qPCR兩種酶促反應(yīng)分開進(jìn)行,更便于RT Enzymes和DNA Polymerase酶活性的釋放。
局限:
繁瑣耗時:操作步驟較多,耗時較長。
誤差風(fēng)險:多次移液可能增加污染和操作誤差的風(fēng)險。
03 如何選擇?
如果你需要對大量樣本中的單個基因進(jìn)行快速檢測,推薦使用一步法,它適合使用經(jīng)過充分測試的引物進(jìn)行優(yōu)化反應(yīng)的高通量鑒定。
如果你需要對同一樣本中的多個基因進(jìn)行表達(dá)分析,或RNA樣本量比較珍貴、質(zhì)量不高,靶標(biāo)沒有得到充分驗證可能需要返回測試新靶標(biāo),又或者后續(xù)還需利用cDNA進(jìn)行其他實驗,則兩步法是更合適的選擇。
理解兩種方法的原理與適用場景,結(jié)合實際實驗需求與樣本條件,才能做出最明智的決策,保障科研結(jié)果的準(zhǔn)確與可靠。
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