ชุดสกัดและขยายพืชจีเอ็มโอ

เทมเพลต A-1

■ แม่แบบประกอบด้วยสิ่งเจือปนโปรตีนหรือสารยับยั้ง Taq เป็นต้น —— ทำให้แม่แบบ DNA บริสุทธิ์ ขจัดสิ่งเจือปนของโปรตีน หรือแยก DNA แม่แบบด้วยชุดการทำให้บริสุทธิ์

■ การเปลี่ยนสภาพของแม่แบบไม่สมบูรณ์ —— เพิ่มอุณหภูมิการเสื่อมสภาพอย่างเหมาะสมและยืดเวลาการเสื่อมสภาพให้นานขึ้น

■ การลดขนาดเทมเพลต —— เตรียมเทมเพลตอีกครั้ง

A-2 ไพรเมอร์

■ ไพรเมอร์คุณภาพต่ำ —— สังเคราะห์ไพรเมอร์อีกครั้ง

■ การเสื่อมสภาพของไพรเมอร์ —— แบ่งไพรเมอร์ที่มีความเข้มข้นสูงเป็นปริมาตรเล็กๆ เพื่อถนอมอาหาร หลีกเลี่ยงการแช่แข็งและละลายหลายครั้งหรือแช่เย็นที่อุณหภูมิ 4°C ในระยะยาว

■ การออกแบบไพรเมอร์ที่ไม่เหมาะสม (เช่น ความยาวไพรเมอร์ไม่เพียงพอ มีไดเมอร์เกิดขึ้นระหว่างไพรเมอร์ เป็นต้น) -ออกแบบไพรเมอร์ใหม่ (หลีกเลี่ยงการก่อตัวของไพรเมอร์ไดเมอร์และโครงสร้างรอง)

A-3 มก.²⁺ความเข้มข้น

■ มก²⁺ ความเข้มข้นต่ำเกินไป —— เพิ่ม Mg . อย่างเหมาะสม²⁺ ความเข้มข้น: ปรับ Mg . ให้เหมาะสม²⁺ ความเข้มข้นโดยชุดของปฏิกิริยาตั้งแต่ 1 mM ถึง 3 mM โดยมีช่วงเวลา 0.5 mM เพื่อกำหนด Mg ที่เหมาะสมที่สุด²⁺ ความเข้มข้นสำหรับแต่ละแม่แบบและไพรเมอร์

A-4 อุณหภูมิการหลอม

■ อุณหภูมิการหลอมที่สูงส่งผลต่อการยึดเกาะของสีรองพื้นและแม่แบบ —— ลดอุณหภูมิการหลอมและปรับสภาพให้เหมาะสมด้วยการไล่ระดับ 2°C

A-5 ขยายเวลา

■ ขยายเวลาสั้น——เพิ่มเวลาขยาย.

ปรากฏการณ์: ตัวอย่างเชิงลบยังแสดงแถบลำดับเป้าหมายด้วย

A-1 การปนเปื้อนของ PCR

■ การปนเปื้อนข้ามของลำดับเป้าหมายหรือผลิตภัณฑ์ที่มีการขยายเสียง —— ระวังอย่าปิเปตตัวอย่างที่มีลำดับเป้าหมายในตัวอย่างเชิงลบหรือหกออกจากหลอดสำหรับการหมุนเหวี่ยง น้ำยาหรืออุปกรณ์ควรผ่านการฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำเพื่อกำจัดกรดนิวคลีอิกที่มีอยู่ และควรพิจารณาการมีอยู่ของการปนเปื้อนผ่านการทดลองควบคุมเชิงลบ

■ การปนเปื้อนรีเอเจนต์ —— แบ่งรีเอเจนต์และเก็บที่อุณหภูมิต่ำ

A-2 ไพรม์r

■ มก²⁺ ความเข้มข้นต่ำเกินไป —— เพิ่ม Mg . อย่างเหมาะสม²⁺ ความเข้มข้น: ปรับ Mg . ให้เหมาะสม²⁺ ความเข้มข้นโดยชุดของปฏิกิริยาตั้งแต่ 1 mM ถึง 3 mM โดยมีช่วงเวลา 0.5 mM เพื่อกำหนด Mg ที่เหมาะสมที่สุด²⁺ ความเข้มข้นสำหรับแต่ละแม่แบบและไพรเมอร์

■ การออกแบบไพรเมอร์ที่ไม่เหมาะสม และลำดับเป้าหมายมีความคล้ายคลึงกันกับลำดับที่ไม่ใช่เป้าหมาย ——ออกแบบไพรเมอร์ใหม่

ปรากฏการณ์: แถบขยายสัญญาณ PCR ไม่สอดคล้องกับขนาดที่คาดไว้ ไม่ว่าจะใหญ่หรือเล็ก หรือบางครั้งมีทั้งแถบขยายสัญญาณเฉพาะและแถบขยายสัญญาณที่ไม่เฉพาะเจาะจงเกิดขึ้น

เอ-1 ไพรเมอร์

■ความจำเพาะของไพรเมอร์แย่

——ออกแบบไพรเมอร์ใหม่

■ ความเข้มข้นของไพรเมอร์สูงเกินไป —— เพิ่มอุณหภูมิการทำให้เสียสภาพอย่างเหมาะสมและยืดเวลาการเสื่อมสภาพให้นานขึ้น

A-2 มก.²⁺ ความเข้มข้น

■ Mg²⁺ ความเข้มข้นสูงเกินไป —— ลดความเข้มข้นของ Mg2+ อย่างเหมาะสม: ปรับ Mg . ให้เหมาะสม²⁺ ความเข้มข้นโดยชุดของปฏิกิริยาตั้งแต่ 1 mM ถึง 3 mM โดยมีช่วงเวลา 0.5 mM เพื่อกำหนด Mg ที่เหมาะสมที่สุด²⁺ ความเข้มข้นสำหรับแต่ละแม่แบบและไพรเมอร์

A-3 พอลิเมอเรสที่ทนความร้อนได้

■ ปริมาณเอนไซม์ที่มากเกินไป —— ลดปริมาณเอนไซม์อย่างเหมาะสมในช่วงเวลา 0.5 U

A-4 อุณหภูมิการหลอม

■ อุณหภูมิการหลอมต่ำเกินไป —— เพิ่มอุณหภูมิการหลอมอย่างเหมาะสมหรือใช้วิธีการหลอมแบบสองขั้นตอน

A-5 PCR รอบ

■ รอบ PCR มากเกินไป —— ลดจำนวนรอบ PCR

เอ-1 ไพรเมอร์——ความจำเพาะไม่ดี —— ออกแบบไพรเมอร์ใหม่ เปลี่ยนตำแหน่งและความยาวของไพรเมอร์เพื่อเพิ่มความจำเพาะ หรือดำเนินการ PCR ที่ซ้อนกัน

A-2 แม่แบบ DNA

—— แม่แบบไม่บริสุทธิ์ —— ทำให้แม่แบบบริสุทธิ์หรือแยก DNA ด้วยชุดการทำให้บริสุทธิ์

A-3 มก.²⁺ ความเข้มข้น

——Mg²⁺ ความเข้มข้นสูงเกินไป —— ลด Mg . อย่างเหมาะสม²⁺ ความเข้มข้น: ปรับ Mg . ให้เหมาะสม²⁺ ความเข้มข้นโดยชุดของปฏิกิริยาตั้งแต่ 1 mM ถึง 3 mM โดยมีช่วงเวลา 0.5 mM เพื่อกำหนด Mg ที่เหมาะสมที่สุด²⁺ ความเข้มข้นสำหรับแต่ละแม่แบบและไพรเมอร์

A-4 dNTP

——ความเข้มข้นของ dNTP สูงเกินไป —— ลดความเข้มข้นของ dNTP อย่างเหมาะสม

A-5 อุณหภูมิการหลอม

—— อุณหภูมิการหลอมต่ำเกินไป —— เพิ่มอุณหภูมิการหลอมอย่างเหมาะสม

A-6 รอบ

—— รอบมากเกินไป —— ปรับหมายเลขรอบให้เหมาะสม

ขั้นตอนแรกคือการเลือกพอลิเมอเรสที่เหมาะสม Taq polymerase ปกติไม่สามารถพิสูจน์อักษรได้เนื่องจากขาดกิจกรรม exonuclease 3'-5' และไม่ตรงกันจะลดประสิทธิภาพการขยายของแฟรกเมนต์ลงอย่างมาก ดังนั้น Taq polymerase ปกติจึงไม่สามารถขยายชิ้นส่วนเป้าหมายที่มีขนาดใหญ่กว่า 5 kb ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ควรเลือก Taq polymerase ที่มีการดัดแปลงพิเศษหรือโพลิเมอร์ที่มีความเที่ยงตรงสูงอื่นๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการขยายและตอบสนองความต้องการของการขยายชิ้นส่วนแบบยาว นอกจากนี้ การขยายชิ้นส่วนที่มีความยาวยังต้องการการปรับการออกแบบไพรเมอร์ เวลาการเปลี่ยนสภาพ เวลาในการขยาย ค่า pH ของบัฟเฟอร์ ฯลฯ โดยปกติแล้ว ไพรเมอร์ที่มี 18-24 bp จะทำให้ได้ผลผลิตดีขึ้น เพื่อป้องกันความเสียหายของแม่แบบ ควรลดเวลาในการเปลี่ยนสภาพที่ 94°C เป็น 30 วินาทีหรือน้อยกว่าต่อรอบ และเวลาในการเพิ่มอุณหภูมิเป็น 94°C ก่อนการขยายเสียงควรน้อยกว่า 1 นาที นอกจากนี้ การตั้งอุณหภูมิการขยายที่ประมาณ 68°C และการออกแบบเวลาการขยายตามอัตรา 1 kb/นาที สามารถรับประกันการขยายชิ้นส่วนที่ยาวได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อัตราความผิดพลาดของการขยาย PCR สามารถลดลงได้โดยใช้ DNA polymerase ต่างๆ ที่มีความเที่ยงตรงสูง ในบรรดา Taq DNA polymerase ทั้งหมดที่พบจนถึงตอนนี้ เอนไซม์ Pfu มีอัตราความผิดพลาดต่ำสุดและความเที่ยงตรงสูงสุด (ดูตารางแนบ) นอกจากการเลือกเอนไซม์แล้ว นักวิจัยสามารถลดอัตราการกลายพันธุ์ของ PCR ได้อีกโดยการปรับสภาวะของปฏิกิริยาให้เหมาะสม รวมถึงการเพิ่มประสิทธิภาพองค์ประกอบบัฟเฟอร์ ความเข้มข้นของพอลิเมอเรสที่ทนความร้อนได้ และการปรับหมายเลขรอบ PCR ให้เหมาะสม