实时荧光定量PCR中定量分析检测方案(抗体 抗原)

实时荧光定量PCR（realtime PCR） 实时荧光定量PCR可应用于： （1）定量分析未知模板；（2）单个或多个基因表达谱分析。 实验原理;’ 实时荧光定量PCR技术，是指在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。 实验材料: 细胞样品 试剂\试剂盒:RNA提取试剂盒 荧光定量PCR Mix TRIZOL (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=TRIZOL&t=3" \t "_blank​) dNTP (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=dNTP&t=3" \t "_blank​) 氯仿 (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=%E6%B0%AF%E4%BB%BF&t=3" \t "_blank​) 逆转录酶MMLV (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=%E9%80%86%E8%BD%AC%E5%BD%95%E9%85%B6MMLV&t=3" \t "_blank​) 异丙醇 (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=%E5%BC%82%E4%B8%99%E9%86%87&t=3" \t "_blank​) Taq酶 (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=Taq%E9%85%B6&t=3" \t "_blank​) DEPC水 (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=DEPC%E6%B0%B4&t=3" \t "_blank​) ddH2O (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=ddH2O&t=3" \t "_blank​) TE (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=TE&t=3" \t "_blank​) MgCl2 (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=MgCl2&t=3" \t "_blank​) 琼脂糖 (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=%E7%90%BC%E8%84%82%E7%B3%96&t=3" \t "_blank​) 溴化乙锭 (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=%E6%BA%B4%E5%8C%96%E4%B9%99%E9%94%AD&t=3" \t "_blank​) MOPS (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=MOPS&t=3" \t "_blank​) 甲醛 (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=%E7%94%B2%E9%86%9B&t=3" \t "_blank​) 乙酸钠 (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=%E4%B9%99%E9%85%B8%E9%92%A0&t=3" \t "_blank​) EDTA (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=EDTA&t=3" \t "_blank​) EB (​https:​/​​/​www.biomart.cn​/​product​/​s?wd=EB&t=3" \t "_blank​) 仪器耗材: 离心管 离心机 风光光度计 电泳槽 凝胶板 Realtime PCR仪 实验步骤: 一、 样品RNA的抽提   1.  取冻存已裂解的细胞，室温放置5分钟使其完全溶解。   2.  两相分离 每1 ml的TRIZOL试剂裂解的样品中加入0.2 ml的氯仿，盖紧管盖。手动剧烈振荡管体15秒后，15到30℃孵育2到3分钟。4℃下12 000 rpm离心15分钟。离心后混合液体将分为下层的红色酚氯仿相，中间层以及无色水相上层。RNA全部被分配于水相中。水相上层的体积大约是匀浆时加入的TRIZOL试剂的60%。   3.  RNA沉淀 将水相上层转移到一干净无RNA酶的离心管中。加等体积异丙醇混合以沉淀其中的RNA，混匀后15到30℃孵育10分钟后，于4℃下12 000 rpm 离心10分钟。此时离心前不可见的RNA沉淀将在管底部和侧壁上形成胶状沉淀块。   4.  RNA清洗 移去上清液，每1 mlTRIZOL试剂裂解的样品中加入至少1 ml的75%乙醇（75%乙醇用DEPCH2O配制），清洗RNA沉淀。混匀后，4℃下7 000 rpm离心5分钟。   5.  RNA干燥 小心吸去大部分乙醇溶液，使RNA沉淀在室温空气中干燥5-10分钟。   6.  溶解RNA沉淀 溶解RNA时，先加入无RNA酶的水4 0ul用枪反复吹打几次，使其完全溶解，获得的RNA溶液保存于-80℃待用。   二、 RNA质量检测   1.  紫外吸收法测定   先用稀释用的TE溶液将分光光度计调零。然后取少量RNA溶液用TE稀释（1:100）后，读取其在分光光度计260nm和280nm处的吸收值，测定RNA溶液 浓度和纯度。    （1）浓度测定   A260下读值为1表示40 ug RNA/ml。样品RNA浓度(μg/ml)计算公式为：A260 x 稀释倍数 x 40 ug/ml。具体计算如下：   RNA溶于40 ul DEPC水中，取5 ul，1:100稀释至495 ul的TE中，测得A260 = 0.21   RNA 浓度= 0.21 x 100 x 40 ug/ml = 840 ug/ml 或 0.84 ug/ul   取5 ul用来测量以后，剩余样品RNA为35 ul，剩余RNA总量为：   35 ul x 0.84 ug/ul = 29.4 ug   （2）纯度检测   RNA溶液的A260/A280的比值即为RNA纯度，比值范围1.8到2.1。   2.  变性琼脂糖凝胶电泳测定   （1）制胶   1 g琼脂糖溶于72 ml水中，冷却至60℃，10 ml的10 x MOPS电泳缓冲液和18 ml的37% 甲醛溶液(12.3 M)。 10x MOPS电泳缓冲液 浓度  成分 0.4 M  MOPS，pH 7.0 0.1 M  乙酸钠 0.01 M  EDTA   灌制凝胶板，预留加样孔至少可以加入25 μl溶液。胶凝后取下梳子，将凝胶板放入电泳槽内，加足量的1xMOPS电泳缓冲液至覆盖胶面几个毫米。   （2）准备RNA样品   取3 ugRNA，加3倍体积的甲醛上样染液，加EB于甲醛上样染液中至终浓度为10 ug/ml。加热至70℃孵育15分钟使样品变性。   （3）电泳   上样前凝胶须预电泳5 min，随后将样品加入上样孔。5-6 V/cm电压下2 h，电泳至溴酚兰指示剂进胶至少2-3 cm。   （4）紫外透射光下观察并拍照   28S和18S核糖体RNA的带非常亮而浓（其大小决定于用于抽提RNA的物种类型），上面一条带的密度大约是下面一条带的2倍。还有可能观察到一个更小稍微扩散的带，它由低分子量的RNA（tRNA和5S核糖体RNA）组成。在18S和28S核糖体带之间可以看到一片弥散的EB染色物质，可能是由mRNA和其它异型RNA组成。RNA制备过程中如果出现DNA污染，将会在28S核糖体RNA带的上面出现，即更高分子量的弥散迁移物质或者带，RNA的降解表现为核糖体RNA带的弥散。用数码照相机拍下电泳结果。   三、样品cDNA合成   1.  反应体系   序号          反应物           剂量 1          逆转录buffer       2 ul 2         上游引物              0.2 ul 3         下游引物              0.2 ul 4          dNTP                   0.1 ul 5       逆转录酶MMLV     0.5 ul 6         DEPC水              5 ul 7          RNA模版            2 ul 8           总体积               10 ul   轻弹管底将溶液混合，6 000 rpm短暂离心。   2.  混合液在加入逆转录酶MMLV 之前先70℃干浴3分钟，取出后立即冰水浴至管内外温度一致，然后加逆转录酶0.5 ul，37℃水浴60分钟。   3.  取出后立即95℃干浴3分钟，得到逆转录终溶液即为cDNA溶液，保存于-80℃待用。   四、 梯度稀释的标准品及待测样品的管家基因（β-actin）实时定量PCR   1.  β-actin阳性模板的标准梯度制备 阳性模板的浓度为1011，反应前取3 μl按10倍稀释（加水27 ul并充分混匀）为1010，依次稀释至109、108、107、106、105、104，以备用。   2.  反应体系如下：   标准品反应体系   序号           反应物                           剂量 1       SYBR Green 1 染料             10 ul 2       阳性模板上游引物F              0.5 ul 3      阳性模板下游引物R              0.5 ul 4                 dNTP                            0.5 ul 5                 Taq酶                           1 ul 6           阳性模板DNA                    5 ul 7              ddH2O                            32.5 ul 8               总体积                            50 ul   轻弹管底将溶液混合，6 000 rpm短暂离心。   3.  管家基因反应体系：   序号            反应物                                剂量 1      SYBR Green 1 染料                   10 ul 2      内参照上游引物F                         0.5 ul 3     内参照下游引物R                         0.5 ul 4               dNTP                                    0.5 ul 5               Taq酶                                   1 ul 6      待测样品cDNA                             5 ul 7              ddH2O                                  32.5 ul 8             总体积                                    50 ul 轻弹管底将溶液混合， 6000 rpm短暂离心。   3.  制备好的阳性标准品和检测样本同时上机，反应条件为：93℃　2分钟，然后93℃ 1分钟，55℃ 2分钟，共40个循环。   五、 制备用于绘制梯度稀释标准曲线的DNA模板   1.  针对每一需要测量的基因，选择一确定表达该基因的cDNA模板进行PCR反应。   2.  反应体系   序号                     反应物                        剂量 1                     10× PCR缓冲液            2.5 ul 2                           MgCl2 溶液              1.5 ul 3                           上游引物F                 0.5 ul 4                           下游引物R                0.5 ul 5                            dNTP混合液            3 ul 6                            Taq聚合酶               1 ul 7                             cDNA                       1 ul 8                    加水至总体积为               25 ul   轻弹管底将溶液混合，6000rpm短暂离心。   35个PCR循环（94℃1分钟；55℃1分钟；72℃1分钟）； 72?C延伸5分钟。   （3）PCR产物与 DNA Ladder在2％琼脂糖凝胶电泳，溴化乙锭染色，检测PCR产物是否为单一特异性扩增条带。   （4）将PCR产物进行10倍梯度稀释: 将PCR产物进行10倍梯度稀释: 设定PCR产物浓度为1×1010，依次稀释至109、108、107、106、105、104几个浓度梯度。   六、 待测样品的待测基因实时定量PCR 1.  所有cDNA样品分别配置实时定量 PCR反应体系。   2.  体系配置如下：   序号             反应物                                剂量 1            SYBR Green 1 染料               10 ul 2                上游引物                               1 ul 3                下游引物                               1 ul 4                  dNTP                                   1 ul 5              Taq聚合酶                               2 ul 6             待测样品cDNA                        5 ul 7                   ddH2O                              30 ul 8                   总体积                               50 ul   轻弹管底将溶液混合，6 000 rpm短暂离心。   （3）将配制好的PCR反应溶液置于Realtime PCR仪上进行PCR扩增反应。反应条件为：93℃ 2分钟预变性，然后按93℃ 1分钟，55℃1分钟，72℃1分钟，共40做个循环，最后72℃7分钟延伸。   七、 实时定量PCR使用引物列表   引物设计软件：Primer Premier 5.0，并遵循以下原则：引物与模板的序列紧密互补；引物与引物之间避免形成稳定的二聚体或发夹结构；引物不在模板的非目的位点引发DNA 聚合反应(即错配)。   八、电泳   各样品的目的基因和管家基因分别进行Realtime PCR反应。PCR产物与 DNA Ladder在2％琼脂糖凝胶电泳，GoldView染色，检测PCR产物是否为单一特异性扩增条带。 注意事项: 1.荧光阈值：在荧光扩增曲线指数增长长期设定一个荧光强度标准（即PCR扩增产物量标准）。荧光阈值可设定在指数扩增阶段任意位置上，但实际应用要结合扩增效率，线性回归系数等参数来综合考虑。 2.Ct值：在PCR扩增过程中，扩增产物（荧光信号）到达阈值时所经过的扩增循环次数。Ct值具有极好的重复性。 其他: 实时荧光定量PCR技术有效地解决了传统定量只能终点检测的局限，实现了每一轮循环均检测一次荧光信号的强度，并记录在电脑软件之中，通过对每个样品Ct值的计算，根据标准曲线获得定量结果。因此，实时荧光定量PCR无需内标是建立在两个基础之上的： 1）Ct值的重现性PCR循环在到达Ct值所在的循环数时，刚刚进入真正的指数扩增期（对数期），此时微小误差尚未放大，因此Ct值的重现性极好，即同一模板不同时间扩增或同一时间不同管内扩增，得到的Ct值是恒定的。 2）Ct值与起始模板的线性关系由于Ct值与起始模板的对数存在线性关系，可利用标准曲线对未知样品进行定量测定，因此，实时荧光定量PCR是一种采用外标准曲线定量的方法。 外标准曲线的定量方法相比内标法是一种准确的、值得信赖的科学方法。利用外标准曲线的实时荧光定量PCR是迄今为止定量最准确，重现性最好的定量方法，已得到全世界的公认，广泛用于基因表达研究、转基因研究，药物疗效考核、病原体检测等诸多领域。 一、 样品RNA的抽提   1.  取冻存已裂解的细胞，室温放置5分钟使其完全溶解。   2.  两相分离 每1 ml的TRIZOL试剂裂解的样品中加入0.2 ml的氯仿，盖紧管盖。手动剧烈振荡管体15秒后，15到30℃孵育2到3分钟。4℃下12 000 rpm离心15分钟。离心后混合液体将分为下层的红色酚氯仿相，中间层以及无色水相上层。RNA全部被分配于水相中。水相上层的体积大约是匀浆时加入的TRIZOL试剂的60%。   3.  RNA沉淀 将水相上层转移到一干净无RNA酶的离心管中。加等体积异丙醇混合以沉淀其中的RNA，混匀后15到30℃孵育10分钟后，于4℃下12 000 rpm 离心10分钟。此时离心前不可见的RNA沉淀将在管底部和侧壁上形成胶状沉淀块。   4.  RNA清洗 移去上清液，每1 mlTRIZOL试剂裂解的样品中加入至少1 ml的75%乙醇（75%乙醇用DEPCH2O配制），清洗RNA沉淀。混匀后，4℃下7 000 rpm离心5分钟。   5.  RNA干燥 小心吸去大部分乙醇溶液，使RNA沉淀在室温空气中干燥5-10分钟。   6.  溶解RNA沉淀 溶解RNA时，先加入无RNA酶的水4 0ul用枪反复吹打几次，使其完全溶解，获得的RNA溶液保存于-80℃待用。   二、 RNA质量检测   1.  紫外吸收法测定   先用稀释用的TE溶液将分光光度计调零。然后取少量RNA溶液用TE稀释（1:100）后，读取其在分光光度计260nm和280nm处的吸收值，测定RNA溶液 浓度和纯度。    （1）浓度测定   A260下读值为1表示40 ug RNA/ml。样品RNA浓度(μg/ml)计算公式为：A260 x 稀释倍数 x 40 ug/ml。具体计算如下：   RNA溶于40 ul DEPC水中，取5 ul，1:100稀释至495 ul的TE中，测得A260 = 0.21   RNA 浓度= 0.21 x 100 x 40 ug/ml = 840 ug/ml 或 0.84 ug/ul   取5 ul用来测量以后，剩余样品RNA为35 ul，剩余RNA总量为：   35 ul x 0.84 ug/ul = 29.4 ug   （2）纯度检测   RNA溶液的A260/A280的比值即为RNA纯度，比值范围1.8到2.1。   2.  变性琼脂糖凝胶电泳测定   （1）制胶   1 g琼脂糖溶于72 ml水中，冷却至60℃，10 ml的10 x MOPS电泳缓冲液和18 ml的37% 甲醛溶液(12.3 M)。 10x MOPS电泳缓冲液 浓度  成分 0.4 M  MOPS，pH 7.0 0.1 M  乙酸钠 0.01 M  EDTA   灌制凝胶板，预留加样孔至少可以加入25 μl溶液。胶凝后取下梳子，将凝胶板放入电泳槽内，加足量的1xMOPS电泳缓冲液至覆盖胶面几个毫米。   （2）准备RNA样品   取3 ugRNA，加3倍体积的甲醛上样染液，加EB于甲醛上样染液中至终浓度为10 ug/ml。加热至70℃孵育15分钟使样品变性。   （3）电泳   上样前凝胶须预电泳5 min，随后将样品加入上样孔。5-6 V/cm电压下2 h，电泳至溴酚兰指示剂进胶至少2-3 cm。   （4）紫外透射光下观察并拍照   28S和18S核糖体RNA的带非常亮而浓（其大小决定于用于抽提RNA的物种类型），上面一条带的密度大约是下面一条带的2倍。还有可能观察到一个更小稍微扩散的带，它由低分子量的RNA（tRNA和5S核糖体RNA）组成。在18S和28S核糖体带之间可以看到一片弥散的EB染色物质，可能是由mRNA和其它异型RNA组成。RNA制备过程中如果出现DNA污染，将会在28S核糖体RNA带的上面出现，即更高分子量的弥散迁移物质或者带，RNA的降解表现为核糖体RNA带的弥散。用数码照相机拍下电泳结果。   三、样品cDNA合成   1.  反应体系   序号          反应物           剂量 1          逆转录buffer       2 ul 2         上游引物              0.2 ul 3         下游引物              0.2 ul 4          dNTP                   0.1 ul 5       逆转录酶MMLV     0.5 ul 6         DEPC水              5 ul 7          RNA模版            2 ul 8           总体积               10 ul   轻弹管底将溶液混合，6 000 rpm短暂离心。   2.  混合液在加入逆转录酶MMLV 之前先70℃干浴3分钟，取出后立即冰水浴至管内外温度一致，然后加逆转录酶0.5 ul，37℃水浴60分钟。   3.  取出后立即95℃干浴3分钟，得到逆转录终溶液即为cDNA溶液，保存于-80℃待用。   四、 梯度稀释的标准品及待测样品的管家基因（β-actin）实时定量PCR   1.  β-actin阳性模板的标准梯度制备 阳性模板的浓度为1011，反应前取3 μl按10倍稀释（加水27 ul并充分混匀）为1010，依次稀释至109、108、107、106、105、104，以备用。   2.  反应体系如下：   标准品反应体系   序号           反应物                           剂量 1       SYBR Green 1 染料             10 ul 2       阳性模板上游引物F              0.5 ul 3      阳性模板下游引物R              0.5 ul 4                 dNTP                            0.5 ul 5                 Taq酶                           1 ul 6           阳性模板DNA                    5 ul 7              ddH2O                            32.5 ul 8               总体积                            50 ul   轻弹管底将溶液混合，6 000 rpm短暂离心。   3.  管家基因反应体系：   序号            反应物                                剂量 1      SYBR Green 1 染料                   10 ul 2      内参照上游引物F                         0.5 ul 3     内参照下游引物R                         0.5 ul 4               dNTP                                    0.5 ul 5               Taq酶                                   1 ul 6      待测样品cDNA                             5 ul 7              ddH2O                                  32.5 ul 8             总体积                                    50 ul 轻弹管底将溶液混合， 6000 rpm短暂离心。   3.  制备好的阳性标准品和检测样本同时上机，反应条件为：93℃　2分钟，然后93℃ 1分钟，55℃ 2分钟，共40个循环。   五、 制备用于绘制梯度稀释标准曲线的DNA模板   1.  针对每一需要测量的基因，选择一确定表达该基因的cDNA模板进行PCR反应。   2.  反应体系   序号                     反应物                        剂量 1                     10× PCR缓冲液            2.5 ul 2                           MgCl2 溶液              1.5 ul 3                           上游引物F                 0.5 ul 4                           下游引物R                0.5 ul 5                            dNTP混合液            3 ul 6                            Taq聚合酶               1 ul 7                             cDNA                       1 ul 8                    加水至总体积为               25 ul   轻弹管底将溶液混合，6000rpm短暂离心。   35个PCR循环（94℃1分钟；55℃1分钟；72℃1分钟）； 72?C延伸5分钟。   （3）PCR产物与 DNA Ladder在2％琼脂糖凝胶电泳，溴化乙锭染色，检测PCR产物是否为单一特异性扩增条带。   （4）将PCR产物进行10倍梯度稀释: 将PCR产物进行10倍梯度稀释: 设定PCR产物浓度为1×1010，依次稀释至109、108、107、106、105、104几个浓度梯度。   六、 待测样品的待测基因实时定量PCR 1.  所有cDNA样品分别配置实时定量 PCR反应体系。   2.  体系配置如下：   序号             反应物                                剂量 1            SYBR Green 1 染料               10 ul 2                上游引物                               1 ul 3                下游引物                               1 ul 4                  dNTP                                   1 ul 5              Taq聚合酶                               2 ul 6             待测样品cDNA                        5 ul 7                   ddH2O                              30 ul 8                   总体积                               50 ul   轻弹管底将溶液混合，6 000 rpm短暂离心。   （3）将配制好的PCR反应溶液置于Realtime PCR仪上进行PCR扩增反应。反应条件为：93℃ 2分钟预变性，然后按93℃ 1分钟，55℃1分钟，72℃1分钟，共40做个循环，最后72℃7分钟延伸。   七、 实时定量PCR使用引物列表   引物设计软件：Primer Premier 5.0，并遵循以下原则：引物与模板的序列紧密互补；引物与引物之间避免形成稳定的二聚体或发夹结构；引物不在模板的非目的位点引发DNA 聚合反应(即错配)。   八、电泳   各样品的目的基因和管家基因分别进行Realtime PCR反应。PCR产物与 DNA Ladder在2％琼脂糖凝胶电泳，GoldView染色，检测PCR产物是否为单一特异性扩增条带。