在分子生物学研究中,定量聚合酶链反应(qPCR)是一种常用的技术,用于检测和定量特定DNA序列的拷贝数。qPCR的两大应用—绝对定量和相对定量,在基因表达分析中扮演着至关重要的角色。
一、绝对定量
绝对定量是对未知样品的绝对量(拷贝数)进行测定的方法。它需要构建已知浓度的标准品,对标准品进行梯度稀释,然后根据标准曲线计算待测样品的浓度或拷贝数。
此方法所用目的基因标准品的浓度是已知的,该标准品中目的基因的量可以被精确测定,因此可将标准品稀释成不同浓度的样品,并作为模板来进行Real-time qPCR反应,以标准品中目的基因拷贝数的对数作为横坐标,以Ct值作为纵坐标,可绘制出一条标准曲线。
选择合适的标准品( 用于建立标准曲线的模板一般是DNA或者RNA标准品,浓度是已知的),精确测定标准品浓度后,将标准品进行梯度稀释。
对每个稀释度的标准品稀释液进行qPCR扩增,并根据检测结果绘制标准曲线。
1、标准曲线的相关系数R的平方应大于0.995且无限趋近于1,越接近1,则可信度越高。
2、标准曲线至少含有5以上的点
3、融解曲线均为单一的峰
扩增曲线及标准曲线
对未知样品进行定量时,根据未知样品的Ct值,赋值到标准曲线上,即可从标准曲线方程中推算出样品中目的基因的拷贝数。
二、相对定量
相对定量并不是测定基因的绝对量,而是分别测定目的基因和参考基因的量,再求出目的基因相对于参考基因的相对量。
即将实验样本中靶基因的Ct值与对照样本的Ct值进行比较,结果用实验样本中靶基因量与对照样本中靶基因量的比值或差异倍数来表示。
相对定量在研究生理变化对基因表达水平的影响中最常用,一般是为了比较感兴趣的目的基因,在不同的样本中表达量的差异。
相对定量一般选择管家基因作为参比基因,通过对不同样本间管家基因的表达量进行比较,得到对于参比基因的目的基因校正值,就可以进行样品间目的基因表达量的比较。
管家基因,是指所有细胞中稳定表达的一类基因,在qPCR中这类基因经常被选为参比基因,常见的内参基因包括GAPDH、β-actin、18sRNA、B2M、HPRT和TBP等。也有一些研究者会选择使用两个或以上管家基因来进行校正,以获得更为准确的数据。
1. 标准曲线法
分别制作管家基因和目的基因的标准曲线,仪器计算得到样本的Ct值对应的定量值、校正值,进而得到校正值的比值,即样本间表达量的差异。
2. 2-ΔΔCt法
无需制作标准曲线,前提是假设管家基因和目的基因的扩增效率是100%。
通过qPCR获得目的基因和管家基因在不同样本中的Ct值,以管家基因的Ct值为依据对目的基因进行差值校正,最终求得相对表达量。
△Ct=目的基因Ct-参比基因Ct
△△Ct=样品A的△Ct-样品B的△Ct
表达量比值=2-ΔΔCt