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BioTechniques:牛凝血酶提高PCR的效率和特异性
【字体: 大 中 小 】 时间:2014年12月15日 来源:生物通
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成功的PCR都是相似的,而不成功的PCR却有各种各样的原因。于是,人们都希望找到普遍适用的PCR增强剂。首都师范大学、北京市疾病预防控制中心和清华大学的研究人员发现,牛凝血酶(BT)在防止引物二聚体形成和增强PCR产物形成上极为有效。这项成果发表在《BioTechniques》12月刊上。
成功的PCR都是相似的,而不成功的PCR却有各种各样的原因。于是,人们都希望找到普遍适用的PCR增强剂。首都师范大学、北京市疾病预防控制中心和清华大学的研究人员发现,牛凝血酶(BT)在防止引物二聚体形成和增强PCR产物形成上极为有效。这项成果发表在《BioTechniques》12月刊上。
PCR是许多领域的核心技术之一,比如疾病诊断和法医鉴定。尽管这种技术被广泛使用,但有时还是困难重重,特别是在扩增低拷贝、富含GC或复杂的样品时。随着新技术的发展,PCR也面临新的问题。例如,在适体(aptamer)的选择过程中观察到PCR偏向,而纳米材料的使用虽然能大幅提高PCR的特异性或灵敏度,但也可能抑制PCR。
为了解决这些问题,人们开始采用各种PCR添加剂和增强剂来提高PCR的产量、特异性和一致性。凝血酶是一种众所周知的丝氨酸蛋白酶,可将可溶性纤维蛋白原转化为不可溶的纤维蛋白,并催化其他许多与凝血相关的反应。在这项研究中,研究人员发现牛凝血酶作为一种通用的PCR增强剂相当有效。
研究人员通过多个种类的样品来证明牛凝血酶的PCR增强效果,包括低拷贝的合成单链DNA(ssDNA)、合成的ssDNA库、人类基因组DNA和乙型肝炎病毒基因组DNA。他们发现,在牛凝血酶存在时,引物二聚体条带全部消失,而PCR产物的产量明显增加。同时,牛凝血酶也能提高复杂样品的PCR效率,比如存在高浓度的无关DNA分子时。
此外,牛凝血酶还能够有效缓解纳米材料抑制剂的PCR抑制作用,如金纳米粒子(AuNP)和石墨烯氧化物(GO)。在这方面,它比BSA更加有效。为了实现类似的效果,牛凝血酶所需的浓度分别比BSA低178和18倍。
研究人员认为,牛凝血酶是一种通用而高效的PCR增强剂。它能防止引物二聚体的形成,提高产量,并改善各类模板PCR的特异性。同时,它也能缓解纳米材料抑制剂所引起的PCR抑制,比BSA更加有效。
至于牛凝血酶增强PCR的原理,研究人员还不是太清楚。种种分析表明,牛凝血酶的作用方式可能与BSA完全不同。不过,他们的样品量很小,未来还需要进一步研究来阐明真正的作用机制。(生物通 薄荷)
原文检索
Bovine thrombin enhances the efficiency and specificity of polymerase chain reaction
BioTechniques, Vol. 57, No. 6, December 2014, pp. 289–294
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