(二)四种脱氧三磷酸核苷酸(4×dNTPs)
在PCR反体系中dNTP终浓度高于50mmol/L会抑制Taq酶的活性,使用低浓度dNTP可以减少在非靶位置启动和延伸时核苷酸错误掺入,高浓度dNTPs易产生错误掺入,而浓度太低,势必降低反应物的产量。PCR常用的浓度为50~200μmol/L,不能低于10~15μmol/L。四种dNTP的浓度应相同,其中任何一种浓度偏高或偏低,都会诱导聚合酶的错误掺入,降低合成速度,过早终止反应。
决定最低dNTP浓度的因素是靶序列DNA的长度和组成,例如,在100μl反应体系中,4×dNTPs浓度若用20μmol/L,基本满足合成2.6μg DNA或10pmol的400bp序列。50μmol/L的4×dNTPs可以合成6.6μg DNA,而200μmol/L足以合成25μg/DNA。
购自厂商的dNTP溶液一般均未调pH,应用1mol/l NaOH将dNTP贮存液pH调至7.0,以保证反应的pH值不低于7.1。市购的游离核苷酸冻干粉,溶解后要用NaOH中和,再用紫外分光光度计定量。医学.全在线www.med126.com
(三)引物的量
引物在PCR反应中的浓度一般在0.1~1μmol/L之间。浓度过高易形成引物二聚体且产生非特异性产物。一般来说用低浓度引物经济、特异,但浓度过低,不足以完成30个循环的扩增反应,则会降低PCR的产率。
(四)Taq DNA聚合酶的量
典型PCR反应混合物中,所用酶浓度为2.5U/μl,常用范围为1~4U/100μl。由于DNA模板的不同和引物不同,以及其它条件的差异,多聚酶的用量亦有差异,酶量过多会导致非特异产物的增加。
由于生产厂家所用兵配方、制造条件以及活性定义不同,不同厂商供应的Taq DNA聚合酶性能也有所不同。
Cetus公司酶定义是:1个酶单位是指在以下分析条件下,于74℃,30min内使10nmmol的dNTP掺入酸不溶性成分所需的酶。测定时间为10min,折算成30min掺入量。
分析条件为25nmol/L TAPS(三羟基-甲基-氨基丙烷磺酸钠pH9.3,25℃),50mmol/l KCl, 2mmol/L MgCl2,1mmol/L β-ME(巯基乙醇),dATP、dTTP、dGTP各200mmol/L,dCTP为100mmol/L(由不标记及α-32P标记混合),12.μg变性鲱鱼精子DNA,最终体积50μl。
(五)模板
单、双链DNA或RNA都可以作为PCR的样品。若起始材料是RNA,须先通过逆转录得到第一条cDNA。虽然PCR可以仅用极微量的样品,甚至是来自单一细胞的DNA,但为了保证反应的特异性,还应用ng级的克隆DNA,μg水平的单拷贝染色体DNA或104拷贝的待扩增片段作为起始材料,模板可以是粗品,但不能混有任何蛋白酶、核酸酶、Taq DNA聚合酶抑制剂以及能结合DNA的蛋白。
DNA的大小并不是关键的因素,但当使用极高分子量的DNA(如基因组的DNA时),如用超声处理或用切点罕见的限制酶(如Sal1和Not1)先行消化,则扩增效果更好。闭环靶序列DNA的扩增效率略低于线状DNA,因此,用质粒作反应模板时最好先将其线状化。
模板靶序列的浓度因情况而异,往往非实验人员所控制,实验可按已知靶序列量逆减的方式(1ng,0.1ng,0.001ng等),设置一组对照反应,以检测扩增反应的灵敏度是否符合要求。
(六)石蜡油
PCR扩增时建议在混合物上面铺一层石蜡油,减少PCR过程中尤其是变性时液体蒸发所造成的产物的丢失。研究表明,应用石蜡油可使扩增产量增加5倍,可能与石蜡油维持热恒定和整个反应体系中盐浓度有关。