疫情當下,最熱頻的詞匯莫過于核酸檢測了。而核酸檢測最核心的技術也越來越被大眾所熟知,就是我們高中就學過的聚合酶鏈式反應,又稱為PCR。
自從1983年,Kary Mullis才發明出這個用于擴增目標DNA的研究工具—PCR技術后,其逐漸成為分子生物學研究必不可少的一部分,被廣泛應用于基礎研究、疾病診斷、農業檢測和法醫調查等領域。而Kary Mullis也因這一發明獲得了1993年的諾貝爾化學獎。
而熟悉PCR的同學們都知道,PCR之所以能夠在短時間內將單個DNA分子擴增數百萬倍以便于下游實驗檢測,主要依靠這三個步驟連續多次循環而實現:
(1) DNA變性:首先對雙鏈DNA模板進行高溫加熱,使DNA雙鏈變性解離成單鏈;
(2) 引物退火:被稱為引物的短DNA分子與目標DNA的側翼區域結合;
(3) 延伸擴增:DNA聚合酶沿著模板鏈將引物3’端進行延伸。將這些步驟重復(“循環”)25-35次,即可按指數方式獲得精確的目標DNA拷貝。

而PCR這項核心技術的核心是強大的DNA聚合酶,其在新DNA鏈合成中扮演著重要的角色,是PCR反應不可或缺的組成部分,是保證PCR擴增產物特異性、熱穩定性、保真度等方便的重要因素。
而對目的基因進行PCR擴增的過程中,延伸錯配的非特異產物和引物二聚體的產生是PCR實驗中常遇到的問題,這些都與DNA聚合酶有關。因為這種非特異擴增會顯著降低目的基因擴增的產率和靈敏度,從而影響擴增結果的合理解釋和下游實驗應用的成功。
那么,問題來了,如何減少非特異性擴增?
方案之一:在冰上配制PCR反應,這是我們經常的操作。因為這樣有助于將DNA聚合酶的活性保持在低水平。
但在PCR開始之前,依然可能會合成不需要的產物。
另一個辦法是將DNA聚合酶的加入時間推遲到第一個循環的退火步驟。因為只有在90℃以上的初始變性步驟之后才能開始擴增,所以該技術被稱為“熱啟動”。所以后來為了避免非特異性擴增,科學家們開始進行手動熱啟動PCR反應,但是這個過程不僅費時費力,而且會增加樣品污染和降低實驗可重復性的風險。
后來,人們發明了具有熱啟動特性的DNA聚合酶,既抗體修飾的DNA聚合酶。
這種DNA聚合酶通過對酶活性位點抗體修飾,抑制其在室溫下的活性,在初始高溫變性步驟(如,>90℃)階段,結合的抗體失活,從而激活DNA聚合酶。

由于DNA聚合酶在室溫下的活性被抑制,所以,熱啟動技術為在室溫下配制多個PCR反應體系提供了極大的便利,且不會影響特異性和擴增能力
而BlazeTaq? SYBR? Green qPCR mix 2.0系列PCR試劑盒既是基于抗體修飾法的qPCR定量檢測試劑盒。
BlazeTaq? SYBR? Green qPCR mix 2.0系列試劑盒采用了新型抗體修飾的BlazeTaq?熱啟動DNA聚合酶,室溫時酶的活性被抗體完全封閉,更有效地抑制非特異性擴增;反應時只需95°C預變性30 s即可使酶完全被激活,可明顯地縮短qPCR反應時間。此外,優化的Buffer體系顯著提高Real Time PCR反應的靈敏度和重復性,同時具有擴增效率高、特異性強、檢測范圍廣的特點,并能有效抑制引物二聚體的產生,使實驗結果更加可靠。
本產品提供了一種通用的反應條件及實驗操作流程,且推出帶有、或不帶有ROX參比染料的兩個版本供用戶選擇,適用于大多數熒光定量 PCR 儀。
產品優勢
靈敏度高:可檢測低至5個拷貝數的DNA模板
特異性強:抗體修飾熱啟動DNA聚合酶,更有效抑制引物二聚體以及非特異性擴增的產生
擴增效率高:在寬廣的GC含量范圍內能維持高擴增效率
操作簡單:預先配好的5×預混液,反應前只需加入模板、引物、滅菌水
適用性廣:提供帶有或不帶有ROX的兩個版本可選,適用于大多數熒光定量PCR儀


圖1. 使用BlazeTaq? SYBR? Green qPCR mix 2.0擴增8個10倍梯度稀釋的雙鏈DNA片段,DNA拷貝數范圍為5×107~5個拷貝。如圖所示,試劑盒顯示出高靈敏度的特性,在寬廣的定量范圍內具有優異的線性相關性。
競品產品性能對比:

圖2.使用Hela細胞系的梯度稀釋的cDNA擴增B2M基因。BlazeTaq?(紅色)與BioRad SsoAdvanced? Universal SYBR? Green Supermix(藍色)的性能對比顯示在相似擴增性能下,前者具有更強的信號。

圖3. BlazeTaq?(紅色)與Powerup? SYBR Green Master Mix(綠色)和Promega(藍色)GoTaq? QPCR Master Mix(綠色)的性能對比顯示,其靈敏度、擴增效率和特異性更高。

圖4. Ct值比較。 使用BlazeTaq?(藍色),Applied Biosystems的PowerUp? SYBR Green Master Mix(橙色)和來自Promega的GoTaq? qPCR Master Mix(灰色)擴增來自10 ng HeLa cDNA的41個基因。

圖5.使用BlazeTaq? SYBR? Green qPCR mix 2.0分別擴增50個和5個拷貝數的同一個DNA模板,并設無模板對照(NTC組),每組qPCR反應重復24次。結果顯示,試劑盒對低濃度模板的擴增實驗重復性好。cDNA的41個基因。

BlazeTaq? SYBR? Green qPCR mix 2.0擴增
圖6. 使用BlazeTaq? SYBR? Green qPCR mix 2.0分別擴增不同GC含量(GC含量范圍在39.3~61.2%之間)的DNA模板。結果顯示,各模板的擴增效率仍能維持在90%~110%之間,表明試劑盒對GC含量在一定范圍內的DNA模板適用性廣。