qPCR 基因表达检测

总 RNA 提取 · 反转录 cDNA · 实时荧光定量 PCR · 输出表达量 / 差异倍数 / 统计学显著性

原理 · 流程 · 优势 · 适用

技术原理

从生物样品中提取总 RNA 并反转录为 cDNA,加入目标基因特异性引物与荧光染料(SYBR Green)或荧光探针(TaqMan)在实时 PCR 仪上进行扩增。每经过一个循环采集荧光信号,得到 Ct 值(达到阈值所需循环数),用 ΔΔCt 法计算目标基因相对内参基因(如 GAPDH、β-actin、RP49)的表达差异。

工作流程
RNA 提取 反转录 qPCR 上机 数据分析
核心优势
  • 高灵敏度(可检测低拷贝数转录本)
  • 高特异性(引物 / 探针双重识别)
  • 可绝对定量(标准曲线法)或相对定量(ΔΔCt 法)
  • 熔解曲线验证扩增特异性
典型适用
基因表达定量 差异表达分析 时空表达谱 通路验证 RNAi 敲降效率 转基因表达水平

实时荧光定量 PCR 原理

qPCR 实时荧光定量原理示意图

qPCR 基因表达检测标准流程

实验步骤 内容 周期(周)
总 RNA 提取
  1. 样品类型沟通(细胞 / 组织 / 果蝇个体等)与样品预处理
  2. TRIzol 法或柱式法提取总 RNA
  3. DNase I 处理去除基因组 DNA 污染
  4. RNA 浓度 / 纯度检测(Nanodrop A260/A280 比值)
  5. 琼脂糖凝胶电泳验证 28S / 18S 完整性
0.5~1
反转录 cDNA
  1. 反转录引物选择(Oligo dT / Random hexamer / 特异性引物)
  2. MMLV 逆转录酶反应(25°C 退火 → 42°C 延伸 → 85°C 灭活)
  3. cDNA 产物质检(可选)
  4. cDNA 稀释备用(−20°C 保存)
0.5~1
qPCR 上机定量
  1. 目标基因特异性引物设计与验证(特异性 / 扩增效率 95-105%)
  2. 反应体系配制(SYBR Green 预混液 + 引物 + cDNA)
  3. 96 孔板 / 384 孔板上机(3 技术重复 + 内参 + NTC)
  4. 扩增程序:95°C 预变性 → 40 个循环(95°C 变性 → 60°C 退火延伸)→ 熔解曲线
1
上机分析与结果报告
  1. Ct 值采集与质量控制(重复性、熔解曲线单峰)
  2. ΔΔCt 法计算相对表达量(含内参校正)
  3. 统计学分析(t 检验 / ANOVA / 多重比较)
  4. 输出:扩增曲线图 / 熔解曲线图 / 柱状图 + 显著性标记 / 原始 Ct 值表
  5. 交付完整实验报告(含方法、结果、结论、原始数据)
1~2
合计 3~5