聚合酶链式反应(PCR)是通过PCR仪,模拟DNA半保留复制,从而体外快速扩增DNA的方式。
PCR扩增后,电泳条带通常包括以下几种类型:
1. 引物带:引物浓度过高或扩增效率不高时会出现引物带,通常表现为发散状。如果目的扩增产物带和引物带都很亮,可以考虑适当降低引物量。
2. 引物二聚体带:引物二聚体比引物跑得慢一点,条带清晰。如果扩增产物小于100bp时,产物与引物二聚体不好分别,建议采用DNA聚丙烯酰胺电泳。
3. 目的扩增产物带:大小与设计大小相同,条带清晰。
4. 非特异扩增产物带:大小与设计大小不相同,条带清晰。一般通过提高复性温度来减少或消除。
5. 模板DNA带:模板浓度过高时可能出现。如果是基因组DNA为模板,条带可能会很乱且较大。
在进行PCR扩增时,可能会遇到多上述种条带问题,包括非特异性扩增、引物二聚体、条带弥散和条带大小与理论不符等。以下是这些问题的常见原因及解决方案:
一. 非特异性扩增
原因:
6. 引物问题:引物聚合形成二聚体,或引物与目的DNA序列非特异性互补。
7. 模板问题:模板不纯、降解或量过大。
8. Mg2+浓度:浓度过高导致非特异性扩增。
9. 反应程序:循环次数过多、退火温度过低或时间过短。
解决方案:
1. 优化引物设计,减少引物添加量,必要时重新设计引物。
2. 检查并优化模板的纯度和浓度。
3. 调整Mg2+浓度,避免过高。
4. 控制PCR循环次数,一般在30次左右。
5. 提高退火温度,减少变性与延伸时间。
二. 引物二聚体
原因:
引物设计不当,导致引物自身形成二聚体。
解决方案:
1. 重新设计引物,避免形成二聚体结构。
2. 降低引物浓度,减少引物的非特异性结合。
三. 条带弥散
原因:
1. 酶量过高:过量的酶会导致非特异性扩增。
2. dNTP浓度过高:高浓度的dNTP可能促进非特异性扩增。
3. MgCl2浓度过高:Mg2+浓度过高同样会导致非特异性扩增。
4. 模板量过多:过多的模板可能导致非特异性扩增。
解决方案:
1. 适当减少酶量,调整dNTP和MgCl2的浓度。
2. 控制模板量,避免过多。
3. 减少PCR循环次数,优化反应条件。
四. 条带大小与理论不符
原因:
1. 污染:实验操作中的污染可能导致扩增产物大小不一致。
2. 模板或引物错误:使用了错误的模板或引物。
解决方案:
1. 确保实验操作的洁净,使用全新的试剂和枪头。
2. 检查并确认模板和引物的正确性。
五. 阴性对照出现条带
原因:
试剂污染:试剂、枪头或工作台的污染。
解决方案:
使用全新的试剂和枪头,清洁工作台。
六. 条带模糊
原因:
1. DNA降解:DNA模板的降解导致条带模糊。
2. 电泳条件:电泳缓冲液陈旧或电泳条件不合适。
3. PCR非特异性扩增:PCR反应中的非特异性扩增。
4. 加样不当:样品在加样时操作不当,导致样品飘出样孔。
解决方案:
1. 确保DNA模板的质量,避免降解。
2. 更新电泳缓冲液,优化电泳条件。
3. 使用特异性较高的引物,减少非特异性扩增。
4. 谨慎操作,避免加样时的失误。
通过上述措施,可以有效解决PCR扩增中的条带问题,确保实验结果的准确性和可靠性。