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PCR异常扩增曲线分析攻略(一)

2021.6.23

近几年,从科学研究到临床检测,从“非洲猪瘟”检测到“新冠病毒”检测,荧光定量PCR仪器已成为分子生物学研究的常规设备。检测方法的迅速发展,检测任务的紧急也对检测人员提出了更高的要求,需要他们具备熟练判断数据结果的能力。对于荧光定量PCR的结果的判断,最直观的判断就是看扩增曲线是否正常。很多老师在平时实验中会遇到异常扩增曲线的困扰,比如打折的扩增曲线、复孔间重复性不好、阴性样本扩增曲线抬升等。面对异常的扩增曲线,大家也不用担心,接下来我们会结合几个实例,带着大家一起来看一下比较常见的异常扩增曲线的分析攻略。


1  确认软件设置是否正确

对照试剂盒说明书,检查时间、温度、循环数、荧光采集等是否设置正确。有一个比较容易忽略的设置问题是,需要看下所选用的试剂中是否含有ROX来作为参比荧光染料。Applied BiosystemsTM系列荧光定量PCR 仪器可以用ROX来作为参比荧光染料,用以校正仪器系统以外的物理误差,比如均一化校正由于移液误差或者蒸发导至的批内体积误差等。


目前市面上有的的荧光定量PCR预混液是不含有ROX的,当用此类试剂的时候,应该将ROX参比功能关闭,否则可能会出现图一左图所示的,扩增曲线异常的现象。遇到这种问题,可以在Plate Setup设置中找到Passive Reference,把ROX改为None,重新分析一下,结果就变正常了(图一右图)。Applied BiosystemsTM系列荧光定量PCR 仪器默认是对所有荧光通道及所有样品孔进行荧光采集,用户不用担心数据丢失,实验完成后,还可以对设置错误的反应孔的荧光通道、样品名称等进行更改。


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图一:使用不含ROX试剂,忘记更改Passive Reference结果图及更改后的结果图

还有一些结果,多组分图扩增曲线没有抬升,是很明显的阴性样本,但是扩增图谱的扩增曲线抬升了,这样就会与阈值线相交,反而有了CT值。这是由于软件在进行基线自动扣除的时候出现错误,引起了扩增曲线抬升(图二)。出现这种情况可以采取手动调整基线的方法,重新定义基线即可正常,即将基线起点改为荧光信号稳定的循环数(一般是3),基线终点要改成扩增曲线起峰的前一个循环数(比如起峰是在第25个循环,那基线的终点就是24)。引起这样的原因是由于选用的耗材、试剂或者操作的原因导至背景荧光信号有所波动,从而造成反应孔的自动基线扣除错误。


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图二:基线自动扣除错误,导至扩增曲线抬升


2 确定耗材及仪器配件是否使用正确

耗材对于荧光定量PCR来说比较重要,很多异常的扩增曲线是由于耗材使用不当引起的。常见的耗材相关问题包括:


1)错误使用成普通PCR仪器所对应的耗材

普通PCR耗材一般透光度比较差,会造成荧光扩增曲线异常,比如打折的扩增曲线(图三);


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图三:错误使用普通PCR耗材的结果


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