干货 | 扒一扒样本中影响PCR检测的抑制物
样本想要成功转化成为PCR的结果,前期需要注意的步骤有很多,包括:样本的采集、运送、保存以及核酸提取,每一个步骤都需要小心翼翼,中间的过程可谓是困难重重。样本在转化成PCR结果的过程中,究竟是哪些因素导致转化过程如此艰难呢?下面由小编带着大家一起去扒一扒样本中影响PCR检测的抑制物。
图1.核酸处理与检测流程图
一、PCR抑制物的来源
PCR抑制物的来源包括内源性与外源性两种
1.内源性
天然存在标本中的组成成分。如:免疫球蛋白、蛋白酶、血红蛋白及其代谢产物、血红蛋白中的乳铁蛋白、肌红蛋白、脂类、黏蛋白、尿素、离子、胆盐、多糖等。
图2.血红蛋白
2.外源性
外部引入的抑制物。如:肝素抗凝剂、纤维素和硝酸纤维素、手套滑石粉、标本容器或采样器材上含有的抑制物
图3.抗凝管
二、PCR抑制物一般作用机制
PCR抑制物中大部分的作用机制尚不完全清楚,但基本可以归为三类:
✦1.干扰核酸提取过程中的细胞裂解;
✦2.降解或包裹核酸;
✦3.热稳定DNA聚合酶失活。
1.干扰核酸提取过程中的细胞裂解
细胞裂解,核酸释放使得核酸与酶作用产生扩增。如果细胞裂解不完全,核酸释放不完全,就不会产生扩增。常见的简单处理:煮沸,优点:省时,操作简单。缺点:煮沸释放的DNA有时不能完全与结构蛋白或DNA结合蛋白分离,从而出现扩增抑制作用。单独煮沸的方法会降低扩增敏感性。
2.热稳定DNA聚合酶失活
腐殖化合物是环境样本中最常见的抑制物,其可能是通过对Mg2+的螯合作用而抑制聚合酶活性。
3.降解或包裹核酸
DNA可因为一些物理、化学或酶等因素作用而出现降解,如贮存的扩增产物在扩增后电泳时,有时出现的条带模糊,就是因为DNA的降解所致。DNA的一级结构不稳定,会因为水解、非酶甲基化、氧化损伤和酶降解等出现降解。
细胞中存在核酸酶,如果核酸酶处理不干净,残留在纯化的核酸样本中,从而降解靶核酸。微生物如细菌产生的限制性内切酶也会是一个降解DNA的因素。有些细菌的DNA酶属于热稳定的核酸酶,在扩增中期可水解基因组和引物DNA。
核酸和引物也因为其不能与DNA聚合酶结合而出现不扩增。如蛋白质、多糖、细胞碎片、脂类等对PCR的抑制作用,很可能就是通过对DNA的物理包裹作用而使其不能与聚合酶接触。
乳胶手套上滑石粉对PCR扩增影响可能会通过其对DNA的非特异结合作用进行的。因为DNA可结合至玻璃、二氧化硅等上,这也是采用硅吸附方法提取核酸的基本原理。
图4.DNA核酸
了解完核酸抑制物之后,我们要如何减少这些抑制物对结果的影响呢?主要的技术就是核酸提取。核酸分为DNA和RNA,将其从样本中提取出来,是进行PCR的前提。将复杂样本核酸提取纯化出来,其目的是:
✦1.去除PCR抑制物;
✦2.增加靶核酸浓度,使其能达到特定PCR的测定范围;
✦3.增加样本的均一性,以保证测定的精密度和重复性。
目前,市面上最常见的核酸提取方法包括柱式提取方法和磁珠提取方法。一直以来,诺唯赞为DNA和RNA高效提取提供支持,下面由小编介绍一下诺唯赞的全自动核酸提取仪。它是一款高通量、高精度运行的核酸提取设备,搭配基于超顺磁性硅基磁珠预封装提取试剂,可从血液,组织,口腔液等多种生物样品提取和纯化核酸。该仪器通过磁棒的吸附、转移和释放磁珠,实现核酸纯化和富集。操作自动化程度高、快速简便,广泛应用于分子诊断和动物疫病检测领域。
病毒DNA/RNA共提取,快速、安全、高效
参考文献:
[1]李金明,王静.实时荧光PCR技术(第2版).北京:科学出版社,2016:70-72
【公众号】诺唯赞生物
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