基因表达的半定量PCR 检测 实验目的: 以cDNA 为模板,利用PCR 技术制备目的基因甘油醛-3-磷酸脱氢酶(Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)的大量拷贝,以便进行目的基因的克隆;此实验还包括PCR 引物设计,PCR产物的琼脂糖电泳检测等内容。 实验原理: 真核细胞含有三类基本RNA:核糖体RNA(rRNA)、信使 RNA(mRNA)、转移 RNA(tRNA)。其中mRNA 传递合成蛋白质的全部遗传信息,是蛋白质生物合成的中间环节,具有特殊意义。Trizol 试剂可从细胞中快速提取细胞总 RNA,将其中的mRNA 逆转录成 cDNA,以一对特异性引物对目的cDNA 进行聚合酶链式反应扩增。由于每个循环中合成的引物延伸产物可作为下一循环中的模板,因而每次循环中靶DNA 的拷贝数呈几何级数增长,因此,30 次 PCR 循环将产生约 1 亿倍(230)的扩增片段。 PCR 技术又称聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction)技术,是一种在体外(试管)扩增核酸的技术。该技术模拟体内天然 DNA 的复制过程。其基本原理是在模板、引物、4 种 dNTP 和耐热 DNA 聚合酶(Taq DNA polymerase)存在的条件下,特异扩增位于两段已知序列之间的DNA 区段的酶促合成反应。每一循环包括高温变性、低温退火、中温延伸三步反应。每一循环的产物作为下一个循环的模板,如此循环 30 次,介于两个引物之间的新生 DNA 片段理论上达到 230 拷贝(约为109 个分子)。PCR 技术的特异性取决于引物与模板结合的特异性(图 3-1)。PCR 反应的基本步骤包括高温变性(denaturation);低温退火(annealing );中温延伸(extension)三步反应(图 3-2)。 ①变性(denaturation)(95℃);②退火(annealing);③延伸(elogation)(72℃) 图 3-1 PCR 扩增 DNA 原理示意图 图 3-2 PCR 实验中各种组分的剂量: (1)dNTP 常用浓度为 20~200μM,不能低于 10~15μM。 (2)引物浓度一般在 0.1~1.0μM。 (3)Mg2+ 浓度范围通常为 0.5~2mM。(3)在 100μl PCR 反应中,1.5~2U 的 Taq DNA 聚合酶就足以进行 30 轮循环。 (4)一般反应中的模板数量为 102~105 个拷贝,对于单拷贝基因,这需要 0.1μg 的人基因组 DNA,10ng的酵母 DNA,1ng 的大肠杆菌 DNA;扩增多拷贝序列时,用量更少。 (5)反应缓冲液:反应缓冲液一般含 10~50mM Tris-HCl (20℃下 pH8.3-8.8),50mM KCl 和适当浓度的Mg2+。Tris-HCl 在...