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PCR擴增得率低或者無擴增？一篇干貨解決所有問題
發布時間：2020-06-09瀏覽次數：1072返回列表
PCR實驗時，我們有時候會遇到目的基因得率低，或者根本擴不出來的情況，不管是PCR的實驗王zhe，還是初級實驗小白，都需要逐個排查問題，那么我們需要考慮哪些因素呢？
今天這一篇干貨，幫您徹底解決問題。
先考慮的問題，是不是DNA模板的問題呢？
如果模板質量太差？
那么檢查DNA模板的純度和完整度，保證你的模板中不含有PCR抑制劑。在分離DNA時，盡量減少對DNA的切斷或切刻。如有需要，可通過凝膠電泳檢測模板DNA完整性。
將DNA保存于分子級別的水或TE緩沖液 （pH 8.0）中，防止被核酸酶降解。
如果是模板濃度太低？
建議使用DNA純化試劑盒分離模板DNA時，應嚴格遵循試劑盒生產商的建議。查閱用戶手冊和疑難問題指南，改善較低的DNA質量。如果采用化學或酶促DNA純化方案，應確保無PCR抑制劑殘留，如苯酚、EDTA和蛋白酶K。使用70%乙醇再純化或沉淀和洗滌DNA，去除可能會抑制DNA聚合酶的殘留鹽分或離子（如， K+, Na+等）。選擇具有高合成能力的DNA聚合酶，這類聚合酶對土壤、血液和植物組織攜帶的常見PCR抑制劑具有較好的耐受性。
如果是DNA模板量不足？
建議檢查 DNA起始量 ，如有需要適當增加起始量。 選擇具有高靈敏度 的DNA聚合酶用于擴增。適當增加PCR循環數。
如果需要擴增的目的片段比較復雜（如，高GC含量或含二級結構）？、
建議選擇具有相應的擴增試劑盒，比如適合高GC含量片段的PCR試劑盒。或者選擇具有高合成能力的DNA聚合酶，這類酶對DNA模板的親和力較高，geng適合擴增困難靶標。 使用 PCR添加劑或輔助溶劑 ，促進富含GC的DNA和具有二級結構的序列變性。增加 變性時間或溫度 ，從而解離雙鏈DNA模板。
如果目的片段太長？
建議直接使用長片段設計的PCR試劑盒，或者確認所選DNA聚合酶的長片段擴增能力。使用專為 長片段PCR設計的DNA聚合酶。選擇具有高合成能力的DNA聚合酶，這類酶能夠在短時間內擴增長片段。降低退火和延伸溫度，促進引物結合和提高酶熱穩定性。根據擴增子長度，增加延伸時間。
或者是引物的問題？
考慮引物濃度是不是不是zui優的？
建議預實驗優化引物濃度（范圍通常為0.1–1 μM）。對于長片段PCR和使用簡并引物的PCR，zui小起始濃度為 0.5μM。
引物設計有問題？
可以使用多種引物設計軟件比如Primer Premier等，或者使用在線 引物設計工具 。確保引物針對目的片段具有特異性。 確認引物與正確的目標DNA鏈互補。
也許是其他試劑的問題？
MgCl2 濃度太低？
鎂離子（Mg2+）作為DNA聚合酶活性的輔助因子，有助于聚合期間dNTP的結合。酶活性位點處的鎂離子可催化引物的3′-OH與dNTP的磷酸基團間形成磷酸二酯鍵。此外， Mg2+ 能夠穩定磷酸鹽骨架上的負電荷，從而促進引物與DNA模板形成復合物。在PCR中，標準的 Mg2+ 終濃度范圍為1–4 mM，建議優化滴定增量為0.5 mM。 Mg2+ 濃度過低會降低聚合酶活性，導致PCR產物較少或無PCR產物。另一方面， Mg2+ 濃度過高則會提高引物-模板復合物的穩定性，產生非特異性PCR產物，并增加由dNTP錯誤插入導致的復制錯誤。
還有可能是PCR循環設置不理想呢？
變性效果不理想？
建議優化DN變性時間和溫度。變性時間短、溫度低可能無法獲得良好的雙鏈DNA模板解離效果。相反，變性時間長、溫度高可能會降低酶活性。
退火效果不理想？
盡量使用 梯度熱循環儀 ，以1–2°C增量逐步優化退火溫度。zui佳退火溫度通常比zui低引物Tm低 3–5°C。當使用 PCR 添加劑或輔助溶劑 時，應調整退火溫度。使用DNA聚合酶在其zui佳緩沖液中的 推薦退火溫度 。DNA聚合酶不同，則引物對的退火溫度也不同。
延伸效果不理想？
選擇適合于擴增子長度的延伸時間。
在擴增長片段（如，>10 kb）時，降低延伸溫度（如，降至68°C）可保持酶活性。
使用具有 高合成能力 的DNA聚合酶，在較短的延伸時間內也能實現 穩定的擴增 。
PCR循環數不合適？
調整循環數（通常為23-35個循環），以獲得合適的PCR產物得率。如果DNA起始量低于10拷貝，則將循環數增加至40
