在分子生物学研究领域,实时荧光定量逆转录 PCR(qRT-PCR)是检测基因表达水平的 “黄金标准”,但面对一步法和两步法这两种技术路线,许多科研新手甚至经验丰富的研究者都难免陷入 “选择困难症”。
今天就带大家深入剖析两种方法的核心差异,手把手教你选出最适合的实验方案!
一、一步法VS.两步法
1.实验流程差异
2.性能参数对比
3.优势与劣势
4.应用场景首选推荐
一步法:
l 高通量筛查:如临床样本中病毒RNA的快速检测(如新冠病毒、流感病毒)
l 稳定表达基因分析:需多次重复检测同一基因时(如内参基因验证或已知靶标的表达稳定性研究)
l 资源有限的环境:实验室设备或时间受限时,一步法可简化操作流程
两步法:
l 多基因表达分析:如同一RNA样本需检测多个靶基因
l 科研探索性实验:需灵活调整反应条件或验证新靶点
l 长期保存cDNA库:如后续需重复实验或扩大检测范围
二、影响qRT-PCR结果的因素
1.RNA质量与样本处理
(1)RNA纯度与完整性:降解或含抑制物的RNA会显著影响反转录效率及后续扩增
(2)基因组DNA残留:需设置“无逆转录酶对照”验证是否残留DNA,并通过设计跨外显子接合点的引物避免基因组DNA扩增
2.反应体系与条件优化
(1)预混液与均一化:使用预混液(含R0X参比荧光)可减少孔间差异,提高重复性。内参基因需在样本中表达稳定,用于校正样本间误差
(2)扩增条件:退火温度(需根据引物Tm值调整,过高导致扩增失败,过低增加非特异性产物);循环参数(避免过早进入平台期,基线设置应在指数扩增阶段前2个循环,阈值线需覆盖至少10倍标准差范围)
(3)抑制物与污染控制:抑制物(如酚类、肝素)可通过稀释样本或优化提取步骤除去。实验区域需定期用DNA去污染试剂处理,并设置无模板对照排除污染
3.引物与探针设计
(1)特异性:引物需通过软件设计,避免二聚体、发夹结构及非靶序列结合;探针需优化熔解温度(Tm值)
(2)扩增效率:引物对扩增效率应在90%~110%(斜率3.1~3.6),可通过标准曲线验证
(3)跨外显子设计:真核样本引物应跨越外显子接合点,避免基因组DNA扩增
4.反应体系与条件优化
(1)内参基因选择:需选择表达稳定的内参(如18SrRNA优于Bactin/GAPDH),用于校正样本间RNA提取差异
(2)标准曲线与Ct值解读:标准曲线范围需覆盖目标基因丰度,Ct值有效区间为15~35,过高提示模板量不足或抑制物存在,过低可能为污染或非特异性扩增
5.仪器与操作规范
(1)仪器校准:PCR仪需定期校准,确保荧光检测灵敏度一致,避免通道间差异
(2)操作误差:加样需精准,建议使用非接触式移液系统减少人为误差。反应管需充分混匀并避免气泡