Polymeraasiketjureaktio on tekniikka, jota käytetään monistamaan tietty DNA-alue in vitro. Koska Kary Mullis kekseli tämän tekniikan vuonna 1983, tutkijat pystyvät valmistamaan tuhansista miljooniin kopioita spesifisistä DNA-palasista tutkimustarkoituksia varten. Tällä hetkellä siitä on tullut yleinen ja rutiininomaisesti suoritettu tekniikka kliinisissä ja tutkimuslaboratorioissa monenlaisiin sovelluksiin. On olemassa variaatioita perinteisestä PCR-tekniikasta, kuten RT PCR, sisäkkäinen PCR, multiplex PCR, Q PCR, RT - QPCR jne. RT PCR ja Q PCR ovat kaksi tärkeätä PCR-variaatiota. Avainero RT PCR: n ja Q PCR: n välillä on se RT PCR: tä käytetään geenien ilmentämisen havaitsemiseen luomallakomplementaarinen DNA (cDNA) -kopiot RNA: sta sillä aikaa Q-PCR: ää käytetään PCR-tuotteiden kvantitatiiviseen mittaamiseen reaaliajassa fluoresoivilla väriaineilla.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on RT PCR
3. Mikä on QPCR
4. Vertailu rinnakkain - RT PCR vs. QPCR
5. Yhteenveto
Käänteistranskription polymeraasiketjureaktio (RT PCR) on variantti PCR: stä, jota käytetään havaitsemaan RNA-ekspressio. Se on erittäin tärkeä menetelmä mRNA: n ekspression havaitsemiseksi kudoksissa. RT PCR: ää käytetään, kun näytteen lähtöaine on RNA. RT PCR: ssä templaatin mRNA muunnetaan ensin komplementaariseksi DNA: ksi. Tätä vaihetta katalysoi entsyymi käänteistranskriptaasi ja prosessi tunnetaan käänteiskopiointina. Toiseksi, perinteistä PCR: ää käytetään vasta syntetisoidulle cDNA: lle monistamiseksi.
RT PCR on erittäin herkkä tekniikka, joka vaatii suhteellisen pienen määrän RNA-näytettä. RT-PCR: ää käytetään yleisesti RNA-lajien, erityisesti RNA-virusten, kuten ihmisen immuunikatovirus ja hepatiitti C-virus, diagnoosissa ja kvantifioinnissa.
Kuva 01: RT PCR -tekniikka
Kvantitatiivinen PCR (QPCR) on variantti PCR: stä, jota käytetään PCR-tuotteiden kvantitatiiviseen mittaamiseen. Sitä kutsutaan myös reaaliaikaiseksi polymeraasiketjureaktioksi, koska se mittaa reaaliaikaisen amplifikaation reaaliaikaisella PCR-koneella. Se on sopiva menetelmä näytteessä olevan kohdesekvenssin tai geenin määrän määrittämiseksi. QPCR: n mielenkiintoinen piirre on, että se yhdistää sekä vahvistuksen että todellisen kvantifioinnin yhdeksi vaiheeksi. Siksi geelielektroforeesin tarve havainnoinnissa voidaan eliminoida QPCR-tekniikalla. QPCR käyttää fluoresoivia väriaineita PCR-tuotteiden leimaamiseen PCR-reaktioiden aikana, mikä johtaa lopulta suoraan kvantitointiin. Kun PCR-tuotteet kertyvät, myös fluoresoivat signaalit kertyvät ja reaaliaikainen kone mittaa sen. QPCR voidaan yhdistää RT PCR: ään. Sitä kutsutaan RT-QPCR: ksi tai QRT-PCR: ksi, ja sitä pidetään tehokkaimpana, herkimmänä ja kvantitatiivisimpana menetelmänä RNA-tasojen havaitsemiseksi soluissa tai kudoksissa.
SYBR Green ja Taqman ovat kaksi menetelmää, joita käytetään reaaliaikaisen PCR: n monistusprosessin havaitsemiseen tai seuraamiseen. SYBR Green -menetelmä suoritetaan käyttämällä fluoresoivaa väriainetta, jota kutsutaan SYBR greeniksi, ja havaitaan monistus sitoutumalla väri kaksijuosteisen DNA: n tuottamiseksi. Taqman suoritetaan käyttämällä kaksoisleimattuja koettimia ja havaitsee amplifikaation hajottamalla koetin Taq-polymeraasilla ja fluoroforin vapautumisilla, kuten kuvassa 02. Molemmat menetelmät seuraavat monistusprosessin etenemistä ja ilmoittavat tuotteen määrän reaaliajassa..
Reaaliaikaisella PCR: llä on laaja valikoima sovelluksia, kuten geeniekspression kvantifiointi, mikroRNA- ja ei-koodaava RNA-analyysi, SNP-genotyyppien määritys, kopiomäärävarianttien havaitseminen, harvinaisten mutaatioiden havaitseminen, geneettisesti muunnettujen organismien havaitseminen, tartunta-aineiden havaitseminen jne..
Kuvio 02: kvantitatiivinen PCR-tekniikka
RT PCR vs. QPCR | |
RT PCR on tekniikka, jota käytetään geeniekspression havaitsemiseen monistamalla. | QPCR on tekniikka, joka monistaa DNA: ta ja kvantitoi PCR-tuotteet reaaliajassa. |
Käänteisen transkriptaasientsyymin osallistuminen | |
Entsyymin käänteistranskriptaasia käytetään RT PCR: ään. | Entsyymin käänteistranskriptaasia ei käytetä QPCR: ssä. |
Fluoresoivasti leimattujen molekyylien käyttö | |
Fluoresenssileimattuja väriaineita tai koettimia ei käytetä RT-PCR: ään. | QPCR: hen käytetään fluoresoivasti leimattuja väriaineita tai koettimia. |
PCR-tuotteen kvantifiointi | |
Ellei yhdistettynä QPCR: ään, RT PCR ei mittaa PCR-tuotetta. | QPCR mittaa kvantitatiivisesti PCR-tuotteen. |
Lähtöaine | |
Lähtöaine on mRNA. | Lähtöaine on DNA. |
CDNA: n synteesi | |
Täydentävää DNA: ta tuotetaan RT-PCR: n aikana. | Täydentävää DNA: ta ei tuoteta QPCR: n aikana. |
RT PCR ja QPCR ovat kaksi versiota perinteisestä PCR: stä. RT-PCR-tekniikka suoritetaan mRNA-näytteille ja sitä ohjaa käänteistranskriptio ja cDNA: n tuotanto. QPCR: tä käytetään PCR-tuotteiden kvantifiointiin reaaliaikaisten PCR-lämpöjaksojen aikana käyttämällä fluoresoivia väriaineita tai leimattuja koettimia. QPCR: ssä näytteen lähettämät fluoresoivat signaalit edustavat PCR-tuotteen määrää. RT-PCR: ää käytetään yleisesti monistusprosessina, kun taas QPCR: tä käytetään yleisesti kvantifiointiprosessina. Tämä on ero RT PCR: n ja QPCR: n välillä.
Viitteet:
1. Deepak, SA, KR Kottapalli, R. Rakwal, G. Oros, KS Rangappa, H. Iwahashi, Y. Masuo ja GK Agrawal. "Reaaliaikainen PCR: Geenien vallankumouksellinen havaitseminen ja ekspressioanalyysi." Nykyinen genomiikka. Bentham Science Publishers Ltd., kesäkuu 2007. Web. 3. huhtikuuta 2017
2. Zeka, Fjoralba, Katrien Vanderheyden, Els De Smet, Claude A. Cuvelier, Pieter Mestdagh ja Jo Vandesompele. "FFPE-näytteiden suoraviivainen ja herkkä RT-qPCR-pohjainen geeniekspressioanalyysi." Luontouutisia. Nature Publishing Group, 22. helmikuuta 2016. Verkko. 3. huhtikuuta 2017
3. Overbergh, L., A. Giulietti, D. Valckx, B. Decallonne, R. Bouillon ja C. Mathieu. "Reaaliaikaisen käänteistranskriptaasin PCR: n käyttö sytokiinigeeniekspression kvantifiointiin." Journal of Biomolecular Techniques: JBT. Biomolekyylisten resurssilaitosten liitto, maaliskuu 2003. Web. 3. huhtikuuta 2017
Kuvan kohteliaisuus:
1. Käyttäjän “Taqman”: Braindamaged - Alkuperäisen lähettäjän (Public Domain) oma työ Commons Wikimedian kautta
2. ”Käänteistranskription polymeraasiketjureaktio” - kirjoittanut Jpark623 - Oma työ (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta