Real-Time Quantitative PCR

实时荧光定量PCR(qPCR)

SYBR Green 与 TaqMan 双方案,含引物探针设计、标准曲线定量与熔解曲线质控

SYBR Green
TaqMan 探针
表达定量
引物探针设计

实时荧光定量 PCR(qPCR)是指在 PCR 反应体系中加入可与 DNA 产物特异性结合的荧光基团,利用荧光信号积累实时监测整个 PCR 进程,最终定量各个样本的表达情况。qPCR 检测常用两种方法:SYBR Green 染料法和 TaqMan 探针法。

qPCR 兼具高灵敏度、宽动态范围与良好的重复性,是基因表达定量、病原检测与突变分析等研究的常规手段。

丰晖生物提供一站式 qPCR 服务,从引物与探针设计、RNA 提取与反转录、标准曲线制作到上机检测与数据分析全程标准化操作,原始数据与完整报告同步交付。

核心应用场景:

  • 基因表达定量 — 检测过表达、干扰或敲除后目标基因的表达变化
  • miRNA / lncRNA 表达分析 — 对非编码 RNA 进行相对或绝对定量
  • 稳株验证 — 验证过表达或敲低稳株的调控效果
  • 绝对定量 — 以已知浓度标准品构建标准曲线,测定目标序列拷贝数

提示:结果判读需关注熔解曲线与扩增曲线:理想熔解曲线应为单一尖锐峰,扩增曲线应呈典型 S 型;平行复孔间 Ct 值标准差建议小于 0.5,绝对定量时标准曲线相关系数(R²)应大于 0.99。

qPCR(实时荧光定量 PCR)的核心,是在传统 PCR 基础上加入荧光标记,通过实时监测荧光信号的累积来计算目标序列的量。常用的两种方法是 SYBR Green 染料法和 TaqMan 探针法。

SYBR Green 染料法:SYBR Green 是一种非对称菁类染料,游离于溶液中时分子内部存在剧烈的旋转运动,吸收的光能主要以热能形式散发,荧光本底极低。当 PCR 延伸生成双链 DNA 后,SYBR Green 嵌入 DNA 双螺旋的小沟或静电结合于磷酸骨架,分子构象被固定、旋转运动受限,激发态能量转向荧光发射,荧光量子产率急剧升高。仪器通常在延伸阶段结束时采集荧光,此时管内的荧光强度(Rn 值)直接反映该时刻的双链 DNA 总量。但 SYBR Green 会结合任何双链(包括非特异性产物和引物二聚体),因此必须通过熔解曲线确认扩增产物的唯一性。

TaqMan 探针法:其核心是荧光共振能量转移(FRET)和 Taq 酶固有的 5'→3' 外切酶活性。探针是与模板特异性互补的短寡核苷酸,5' 端标记报告荧光基团(如 FAM),3' 端标记淬灭基团(如 BHQ 或 TAMRA),且 3' 端经化学修饰完全封闭,无法作为引物延伸。探针完整游离时报告基团与淬灭基团空间距离极近,报告基团受激发后的能量通过偶极-偶极相互作用非辐射地转移给淬灭基团,检测不到信号。当探针与模板 DNA 互补杂交后,Taq 聚合酶遇到下游与模板结合的探针时,其 5'→3' 外切核酸酶活性被激活,逐个切除探针 5' 端的核苷酸,将报告基团与淬灭基团彻底分离,此时 FRET 效应消失,报告基团发出不可逆的稳定荧光。因此每合成一条新 DNA 链只切割一个探针分子、释放一个单位的荧光信号,荧光信号的累积量严格等于新合成的目标扩增子数量,几乎不存在背景干扰。

SYBR Green 与 TaqMan 的选择

SYBR Green 染料法通用性强、成本较低,适合常规表达定量,但对扩增特异性依赖熔解曲线确认;TaqMan 探针法特异性更高、可多重检测,适合低丰度靶标与高特异性要求的场景,但需针对靶序列合成专用探针。可根据研究目的与预算选择。

🎯

双方法平台

SYBR Green 染料法与 TaqMan 探针法均可开展,按靶标特点匹配方法

🔬

引物探针自主设计

针对待测序列设计引物及探针,并完成合成与预实验验证

⚡

全流程一站式

含 RNA 提取与反转录、标准曲线制作、上机检测与数据分析

📊

质控要点齐全

关注熔解曲线、扩增效率与复孔 Ct 一致性,保证扩增特异性

🧪

特殊样本可评估

植物、血液、皮肤等 RNA 提取困难样本可评估并优化提取方案

1

引物与探针设计

针对待测序列设计引物及探针,评估特异性并完成合成

2

RNA 提取与反转录

提取总 RNA 并检测纯度与完整性,反转录获得 cDNA

3

预实验与标准曲线

优化 PCR 体系;绝对定量时制作标准曲线并评估扩增效率

4

qPCR 检测

每个反应默认 3 个复孔上机扩增,采集荧光信号与 Ct 值

5

数据分析与报告

以 2⁻ΔΔCt 等方法计算相对表达量并完成组间统计分析

下表为本项服务的常规工作环节与说明。样品状态、数量与实验方案确认后,我们会给出明确的时间安排。

服务内容工作说明
引物与 TaqMan 探针合成针对待测序列设计引物及探针
RNA 提取及反转录提取总 RNA 并反转录为 cDNA
预实验(可选)PCR 体系优化及标准曲线制作
qPCR 检测分析每个反应默认 3 个复孔

植物、血液、皮肤等特殊样本的 RNA 提取难度较高,时间安排会相应调整,我们会在方案确认时明确说明。

交付内容说明
引物与探针信息引物及探针序列、合成信息与扩增片段位置
原始荧光数据qPCR 仪原始扩增数据、Ct 值与熔解曲线
定量分析结果相对表达量(2⁻ΔΔCt)或绝对拷贝数、组间统计与图表
完整实验报告RNA 质检、反转录与 qPCR 条件、试剂信息与结果

以下为实时荧光定量 PCR 检测基因表达效果的典型结果示例。


结果呈现说明:报告提供扩增曲线、熔解曲线与相对表达量结果,并结合复孔 Ct 值与统计学检验判定组间差异。若熔解曲线出现多峰或宽峰,提示存在非特异性扩增或引物二聚体,需优化引物或反应条件。

引物与探针设计、RNA 质量与曲线判读是决定 qPCR 成败的关键,请注意以下要点:

1
引物与探针设计是关键 — 引物长度一般在 18–25 nt,GC 含量在 40%–60% 之间,上下游引物的 Tm 值应接近。
2
控制扩增子长度 — 产物长度宜控制在 80–200 bp,TaqMan 探针法宜控制在 50–150 bp。
3
引物应跨外显子设计 — 以避免扩增基因组 DNA,同时避免引物自身或上下游引物间形成二聚体和发夹结构;对于 TaqMan 探针,引物需与探针无重叠。
4
重视 RNA 质量 — 低质量的 RNA 或 cDNA 是实验失败的主要原因之一,RNA 提取后应立即检测纯度并评估完整性,真核生物应呈现清晰的 28S、18S、5.8S 三条带。
5
规范判读曲线 — 理想熔解曲线应呈单一尖锐峰,扩增曲线应呈典型 S 型;平行复孔间 Ct 值标准差应小于 0.5,绝对定量时标准曲线相关系数(R²)应大于 0.99。
6
设置复孔与对照 — 每个反应建议设置 3 个复孔,并设置无模板对照(NTC)以排除污染导致的假阳性。

送样要求:请提供足量且质量合格的 RNA 或 cDNA(附提取方法与质量检测结果),或提供细胞、组织等原始样本由我方提取;请同时说明靶基因、物种、转录本信息与分组方案,以便设计引物与探针。

QSYBR Green 法和 TaqMan 探针法怎么选?

SYBR Green 染料法通用性强、成本较低,适合常规表达定量,但需通过熔解曲线确认扩增特异性;TaqMan 探针法特异性更高、可多重检测,适合低丰度或高特异性要求的靶标,但需要合成专用探针。可根据研究目的与预算选择。

QqPCR 如何判断基因组 DNA 污染?

将引物跨外显子设计可减少基因组 DNA 的干扰;此外可设置无逆转录对照(-RT)与无模板对照(NTC),若 -RT 孔出现明显扩增,提示存在基因组 DNA 污染,需进一步处理 RNA 或改用跨外显子引物。

Q为什么熔解曲线出现多峰?

多峰或宽峰通常提示存在非特异性扩增或引物二聚体,常见原因是引物特异性不佳、退火温度偏低或体系中引物浓度过高,可优化引物设计与反应条件后重新检测。

Q相对定量和绝对定量有什么区别?

相对定量以参考基因(内参)归一化,用 2⁻ΔΔCt 等方法比较不同样本中目标基因的表达差异;绝对定量则用已知浓度的标准品构建标准曲线,计算目标序列的拷贝数。选择哪种方式取决于研究目的。

Q标准曲线需要满足什么条件?

绝对定量时,标准曲线应具备良好的线性关系,相关系数(R²)建议大于 0.99,并关注扩增效率;若 R² 偏低或效率偏离理想范围,需检查标准品梯度稀释与反应体系。

Q复孔之间的 Ct 值差多少算正常?

平行复孔间的 Ct 值标准差建议小于 0.5;若偏差过大,提示加样不均、存在气泡或体系不均匀,需排查操作与反应条件。

Q实验怎么安排?

具体安排视是否需要设计合成引物与探针、是否需要 RNA 提取与预实验而定;样品与实验方案确认后,我们会给出明确的时间安排。

需要实时荧光定量 PCR 服务?

告知靶基因与样品类型,技术团队设计引物探针与定量方案,出具 Ct 值、熔解曲线与表达定量报告

立即咨询