荧光定量PCR分析仪通过实时监测荧光信号变化,结合Ct值与标准曲线分析,实现基因的精准定量,其核心原理与实现步骤如下:
核心原理
在PCR扩增反应体系中加入荧光基团(如SYBRGreen染料或TaqMan探针),使荧光信号强度与扩增产物量同步变化。每完成一个PCR循环,仪器采集一次荧光信号,生成扩增曲线。通过设定荧光阈值(通常为基线信号的10倍标准差),确定扩增产物达到阈值时的循环数(Ct值)。Ct值与起始模板量呈负相关,即起始模板量越多,Ct值越小。
实现步骤
标准曲线构建:使用已知浓度的标准品(如纯化质粒DNA或体外转录RNA)进行梯度稀释,以不同浓度的标准品为模板进行PCR扩增。以标准品拷贝数的对数为横坐标,Ct值为纵坐标绘制标准曲线。当标准品浓度范围在10²-10¹⁰拷贝数时,模板浓度与Ct值通常呈现良好的线性关系(相关系数R²>0.99),确保在此范围内可准确定量。
未知样本检测:将未知样本与标准品同步扩增,根据其Ct值代入标准曲线公式,计算样本中目标基因的拷贝数。例如,若标准曲线公式为y=3.1372x+38.201(y为Ct值,x为拷贝数对数),通过反向计算即可得出样本的初始模板量。
内参基因校正(相对定量):在需要比较不同样本间基因表达差异时,选择管家基因(如GAPDH、β-actin)作为内参,通过计算目标基因与内参基因的Ct值差值(ΔCt),进一步采用ΔΔCt法分析相对表达量,消除样本量及反应效率差异的影响。