PCR實驗中產生的嵌合體你知道是什么呢?它怎么產生的呢?那又如何預防和處理呢?這篇文章讓我們一起了解一下吧!
一、PCR嵌合體是什么
PCR嵌合體(Chimeric Products):PCR擴增反應中的嵌合體是指一個PCR產物來自兩個或多個模板分子,通常是由于延伸未完quan導致的?。這種現象通常發(fā)生在PCR反應中,特別是當使用多重PCR或復雜模板時。嵌合體會導致擴增產物中含有非預期的片段,有可能會影響實驗結果的準確性,甚至導致錯誤的解釋。
二、形成原理
在PCR反應中,DNA模板在高溫下解旋成單鏈,然后在低溫下引物與單鏈按堿基互補配對的原則結合。當DNA聚合酶在延伸階段未能wanquan復制某個序列時,該部分序列在下一輪PCR反應中作為引物繼續(xù)延伸,從而與其他序列混合,形成嵌合體序列?。具體來說,DNA聚合酶在擴增某一片段時,可能會在模板鏈的某個位置發(fā)生“跳躍",將一個模板DNA片段與另一個模板片段拼接,從而生成嵌合體產物。嵌合體可以通過多種機制形成,但大多數嵌合體被認為是由于擴增不完整而引起的
常見的情況有以下三種:
模板DNA之間的重組
在PCR中,如果存在多個不同的模板DNA,它們的片段可能在擴增過程中偶然地組合在一起。具
引物二聚體和擴增錯誤
引物二聚體是引物分子自我結合形成的二聚體。如果PCR引物設計不當,或者引物濃度過高,可能會導致引物二聚體的產生,這些二聚體可能會參與擴增過程,導致非特異性的擴增。在某些情況下,DNA聚合酶在復制錯誤的引物二聚體或非特異性產物時,也可能會形成嵌合體。
DNA聚合酶的"跳躍"現象
DNA聚合酶在延伸過程中,有時會發(fā)生“跳躍"或“滑移",從一個模板區(qū)域轉移到另一個模板區(qū)域,這種現象通常發(fā)生在復雜的、含有重復序列或相似序列的區(qū)域。例如,如果模板中存在相似的序列(常見的擴增子測序),聚合酶可能會錯誤地“切換"到另一條模板鏈,導致不同片段的連接,從而產生嵌合體。
總結:
通常在PCR過程中,大概有1%的幾率會出現嵌合體序列,而以在16S/18S/ITS 擴增子測序的分析中,系統(tǒng)相似度很高,當擴增相似序列時,嵌合體可達1%-20%,需要去除嵌合體序列。
嵌合體的比例與PCR循環(huán)數相關,循環(huán)數越高,嵌合體比例越高。
使用純凈、單一來源的模板,避免多重模板
優(yōu)化引物設計,確保引物特異性,避免引物二聚體產生
降低PCR反應溫度和優(yōu)化擴增條件
減少PCR循環(huán)次數
使用高保真(High-Fidelity)DNA聚合酶
使用有限的DNA模版量
怎么判斷你的PCR產物中有沒有嵌合體呢?可以使用以下方法進行檢測:
凝膠電泳:通過凝膠電泳查看PCR產物的大小和模式,若出現多個不一致的條帶或意外的遷移模式,可能意味著嵌合體的存在。
測序:對PCR產物進行DNA測序。通過對比測序結果與預期的目標序列,可以檢測到嵌合體的存在,并分析嵌合體的組成。
限制性酶切分析:如果知道嵌合體的可能位置,可以使用限制性內切酶切割PCR產物,分析切割結果是否符合預期。(如需凝膠電泳產品,NEB PaqCI限制性內切酶、測序試劑盒,請聯系天津益元利康生物科技有限公司)
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