实时荧光定量PCR,也叫Real-Time PCR,即二代PCR,是指在PCR扩增反应体系中加入荧光染料或者荧光基团,在整个PCR过程中通过收集荧光信号实时监测每一个循环中扩增产物量的变化,后通过标准曲线和CT值对待测样品进行定量分析。qPCR常用的有两种方法:SYBR Green法和TaqMan探针法。
①荧光染料法(SYBR Green):SYBR Green Ⅰ是荧光定量PCR中zui 常用的荧光染料,它能与所有的双链DNA结合。在PCR反应体系中,加入SYBR Green Ⅰ,它就会在过程中与双链DNA结合,从而产生荧光信号。因此,反应中发出的全部荧光信号就会与反应中双链DNA的量呈正比,荧光强度也会随着产物的增加而增加。但是由于染料与双链DNA是非特异性结合,因此可能产生假阳性的结果。
优点:价格相对较低;使用方便;对DNA模板没有选择,通用性好;检测灵敏度高。
缺点:可能产生假阳性结果,需要通过熔解曲线分析识别扩增产物的特异性;需要不断优化反应体系以降低非特异性扩增;不适合进行多重qPCR检测。
②荧光探针法(TaqMan技术):TaqMan探针是早用于定量的方法,也是临床检测中zui常用的检测方法。PCR扩增时,加入一对引物的同时再加入一个特异性的荧光探针。该探针是一个寡核苷酸,5'端标记一个荧光报告基团(Reporter, R),3'端标记一个淬灭基团(Quencher, Q)。当探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收,以至于无法检测到荧光信号;而当PCR扩增时(在延伸阶段),探针会被Taq酶的5'→3'外切酶活性酶切降解,使报告基团和淬灭基团分离,报告基团发射底的荧光不会再被吸收,从而可以在荧光监测系统接收到荧光信号,即每扩增一条DNA,就形成一个荧光分子,PCR产物的形成与荧光分子的形成wan全同步,PCR产物越多,荧光信号累积的越多,荧光强度越大。
优点:检测特异性强;灵敏度高;适合进行多重qPCR检测;PCR后续无需处理,节省时间和原料成本。
缺点:需要根据不同的序列,合成不同的探针;探针的水解依赖Taq酶外切酶的活性,定量时容易受试剂和酶性能影响;淬灭难以完,本底较高;检测结果很难判断实际的扩增特性。
注:多重PCR,也称多重引物PCR或复合PCR,是在一个反应体系中加入两对以上引物,同时扩增出多个核酸片段的一种新型PCR扩增技术。