RT-qPCR - ilościowy PCR z odwrotną transkrypcją
RT-qPCR, czyli ilościowy PCR z odwrotną transkrypcją, łączy efekty odwrotnej transkrypcji i ilościowego PCR lub PCR w czasie rzeczywistym w celu amplifikacji i wykrywania określonych celów. RT-qPCR ma wiele zastosowań, w tym ilościowe określanie poziomów ekspresji genów, walidację interferencji RNA (RNAi) i wykrywanie patogenów, takich jak wirusy. Powszechne podejścia do generowania sygnału fluorescencyjnego wykorzystywanego do pomiaru ilości DNA w tej technice polegają na użyciu sond hydrolizujących, takich jak sondy TaqMan® lub dwuniciowego barwnika wiążącego DNA, takiego jak barwnik SYBR® Green.
Co to jest RT-qPCR?
Quantitative reverse transcription PCR (RT-qPCR) obejmuje wykrywanie i kwantyfikację RNA. Proces ten odbywa się poprzez odwrotną transkrypcję całkowitego RNA lub mRNA do komplementarnego DNA (cDNA) za pomocą enzymu odwrotnej transkryptazy, a następnie amplifikację i wykrywanie określonych celów tego cDNA przy użyciu techniki zwanej ilościowym PCR (qPCR) lub PCR w czasie rzeczywistym. W każdym cyklu podczas tego PCR ilość DNA jest mierzona w czasie rzeczywistym przy użyciu różnych chemikaliów fluorescencyjnych. Najpopularniejszymi metodami generowania sygnału fluorescencyjnego jest użycie sond hydrolizujących, takich jak sondy TaqMan® lub dwuniciowego barwnika wiążącego DNA, takiego jak barwnik SYBR® Green.
Wybór chemii fluorescencyjnej zależy od takich czynników, jak zastosowanie, koszt i to, czy test jest testem typu singleplex czy multipleks. Barwniki wiążące DNA są preferowane w przypadku testów typu singleplex o niskiej przepustowości, ponieważ są łatwiejsze do zaprojektowania, mają krótszy czas konfiguracji i są bardziej opłacalne. Sondy fluorescencyjne są częściej stosowane w wysokoprzepustowych testach multipleksowych, które wymagają wyższej specyficzności.
Aby uzyskać więcej informacji na temat qPCR, zobacz nasze Przewodnik techniczny ilościowego PCR
Zastosowania RT-qPCR
RT-qPCR ma wiele zastosowań. Technika RT-qPCR jest wykorzystywana do:
- kwantyfikacji poziomów ekspresji genów
- walidacji RNAi w celu badania utraty funkcji selektywnych genów
- wykrywania patogenów, takich jak wirusy, w celu diagnozowania chorób zakaźnych
- wykrywanie organizmów modyfikowanych genetycznie (GMO)
Jednoetapowy RT-qPCR vs Dwuetapowy RT-qPCR
RT-qPCR jest wykonywany w teście jednoetapowym lub dwuetapowym. Ważne jest, aby wziąć pod uwagę różne czynniki, takie jak koszt, zastosowanie i rodzaj testu przy wyborze odpowiedniego rodzaju metody RT-qPCR.
Rysunek 1. Schemat porównujący jednoetapowy przepływ pracy RT-qPCR z dwuetapowym przepływem pracy RT-qPCR.
Jednostopniowy RT-qPCR
W jednostopniowym RT-qPCR, odwrotna transkrypcja lub synteza cDNA i qPCR są przeprowadzane w jednej probówce przy użyciu starterów specyficznych dla sekwencji w celu amplifikacji określonego celu. Genetycznie zmodyfikowane odwrotne transkryptazy są powszechnie stosowane w testach jednoetapowych, ponieważ tolerują wyższe temperatury niezbędne do wyżarzania starterów specyficznych dla sekwencji. Test jednoetapowy jest preferowany, gdy przeprowadzana jest wielokrotna kwantyfikacja tego samego genu, szczególnie w zastosowaniach o wysokiej wydajności i diagnostycznych. Innym czynnikiem branym pod uwagę przy wyborze testów jednoetapowych jest jakość i niedobór RNA. Ponieważ cDNA zsyntetyzowanego podczas reakcji nie można zapisać oddzielnie jako alikwot, do powtórzenia testu może być wymagane więcej próbek oryginalnego RNA.
Dwuetapowy RT-qPCR
W dwuetapowym RT-qPCR reakcje odwrotnej transkrypcji i qPCR są przeprowadzane w oddzielnych probówkach z oddzielnymi buforami i odczynnikami. W testach dwuetapowych można stosować losowe heksamery, startery oligo-dT i/lub startery specyficzne dla genów. Posiadanie oddzielnych buforów i odczynników pozwala na większą elastyczność w wyborze enzymów odwrotnej transkryptazy i odczynników PCR, z większą liczbą opcji optymalizacji i poprawy wydajności amplifikacji trudnych szablonów. Bardziej stabilny cDNA, który jest syntetyzowany w pierwszym etapie, może być dalej zatężany i/lub oczyszczany w celu przechowywania do przyszłego użytku lub może być używany do ilościowego oznaczania wielu genów z tej samej próbki.
Dowiedz się więcej na temat optymalizacji testów PCR w naszym Strona optymalizacji i walidacji testów
Jednoetapowe produkty RT-qPCR do zastosowań wysokoprzepustowych
.Nasze jednoetapowe produkty RT-qPCR łączą działanie odwrotnej transkryptazy z przeciwciałem kierowanym przez Taq w wygodnych mieszaninach reakcyjnych ReadyMixTM PCR do zastosowań opartych na sondach lub SYBR® Green. Niezależnie od trudnych struktur drugorzędowych lub chemii wykrywania, nasze mieszaniny reakcyjne ReadyMixTM PCR są specjalnie opracowane, aby pomóc osiągnąć doskonałe wyniki w mniejszej liczbie kroków.
Nasze produkty z łatwością wpasują się w Twój przepływ pracy PCR, a dzięki różnorodności niezawodnych produktów do jednoetapowych eksperymentów RT-qPCR - nie dokonasz złego wyboru. Odkryj KiCqStart® produkty i znajdź mieszankę wzorcową ReadyMix™ zoptymalizowaną dla Twojego urządzenia lub poznaj nasze opcje JumpStart™ dla zestawów zoptymalizowanych pod kątem potrzeb eksperymentalnych. Do wysokowydajnej, szybkiej, jednoetapowej kwantyfikacji RNA przy użyciu specyficznych dla sekwencji sond fluorogenicznych wybierz uniwersalny zestaw KAPA PROBE FAST. Wybierz dowolny z naszych produktów RT-qPCR bez kompromisów w zakresie jakości.
One-Step Probe RT-qPCR ReadyMix™ KiCqStart®. - Kompatybilny ze wszystkimi głównymi urządzeniami qPCR
Nasz KiCqStart® One-Step Probe RT-qPCR ReadyMix™ charakteryzują się rygorystycznym mechanizmem gorącego startu dla większej specyficzności i są opracowane tak, aby były wysoce tolerancyjne na inhibitory PCR w próbkach. Te wysoce czułe, gotowe do użycia mieszanki wzorcowe zostały zaprojektowane z myślą o wygodzie i zawierają wszystkie wymagane podstawowe składniki do qPCR lub RT-qPCR. Wystarczy dodać startery, sondę i wodę, aby uzupełnić koktajl testowy. Ten produkt jest idealny do szybkiego lub konwencjonalnego qPC
Dowiedz się więcej o kompatybilności urządzeń z tymi produktami w naszym Pełna karta kompatybilności urządzeń lub odkryj nasze Niestandardowe sondy qPCR.
JumpStart™ Taq ReadyMix™ - Zoptymalizowany dla wszystkich głównych instrumentów qPCR
Nasz JumpStart™ Taq ReadyMix™ do RT-qPCR łączy w sobie zalety odwrotnej transkryptazy wirusa białaczki Moloney Murine Leukemia Virus (M-MLV RT) i naszej JumpStart™ polimerazy Taq inaktywowanej przeciwciałem. Solidna M-MLV RT ma zdolność transkrypcji przez trudne struktury drugorzędowe, nawet w podwyższonych temperaturach, podczas gdy nasza polimeraza JumpStart™ Taq zapewnia większą specyficzność i czułość niż standardowa polimeraza Taq. Produkty te są kompatybilne zarówno z aparatami probówkowymi i płytkowymi, jak i kapilarnymi.
Zaoszczędź 20% na RT-qPCR ReadyMix™ (QR0200), używając kodu SGX przy kasie. Ważny do 31 stycznia 2021 r.
KAPA PROBE FAST - Kompatybilny ze wszystkimi technologiami opartymi na sondach fluorogenicznych
Zestaw KAPA PROBE FAST One-Step qRT-PCR Master Mix Universal Kit to czułe i wygodne rozwiązanie do PCR w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem RNA jako matrycy. Zestaw został zaprojektowany do wysokowydajnej, szybkiej, jednoetapowej kwantyfikacji RNA przy użyciu sond fluorogenicznych specyficznych dla sekwencji. Jest kompatybilny ze wszystkimi technologiami opartymi na sondach fluorogenicznych, w tym sondami hybrydyzacyjnymi (np. sondami FRET), sondami hydrolizy (np. sondami TaqMan® ) i sondami wypierającymi (np. sondami molekularnymi),
Zestaw ten jest gotowym do użycia koktajlem zawierającym wszystkie składniki z wyjątkiem starterów, sond i matrycy do szybkiej cyklicznej reakcji PCR w czasie rzeczywistym opartej na sondach. Zestaw zawiera KAPA PROBE FAST qPCR Master Mix, barwniki referencyjne ROX High i ROX Low, KAPA RT Mix i dUTP.
ABScript II One Step RT-qPCR Probe Kit - Kompatybilny ze wszystkimi głównymi instrumentami qPCR
Odwrotna transkryptaza ABScript II w zestawie zapewnia niezawodną odwrotną transkrypcję RNA. Po odwrotnej transkrypcji, polimeraza Taq w wersji hot-start jest aktywowana w temperaturze 95 °C, a odwrotna transkryptaza ABScript II jest jednocześnie inaktywowana. W sekwencyjnej reakcji PCR aktywność egzonukleazy 5′-3′ polimerazy Taq rozszczepia zhybrydyzowaną sondę, oddzielając reporter od wygaszacza i uwalniając sygnał fluorescencyjny.
Zestaw ABScript II One Step RT-qPCR Probe Kit jest gotowym do użycia zestawem do odwrotnej transkrypcji i późniejszego qPCR opartego na sondzie w jednej probówce. Elastyczny format tego zestawu obejmuje dwa oddzielne 50-krotne stężenia barwnika ROX (pasywne odniesienie), które należy dodać zgodnie z wymaganiami określonych instrumentów qPCR.
Wyłącznie do użytku badawczego. Nie do użytku w procedurach diagnostycznych.
Dwuetapowe produkty RT-qPCR dla większej elastyczności
Oferujemy wszystkie odczynniki potrzebne do przeprowadzenia odwrotnej transkrypcji, a następnie analizy PCR zsyntetyzowanego cDNA w oddzielnych probówkach dla większej elastyczności w eksperymentach. Bez obaw włącz nasze dwuetapowe produkty RT-qPCR do przepływu pracy PCR bez uszczerbku dla elastyczności. Dzięki różnym opcjom dostępnym dla naszych niezawodnych produktów PCR, nie dokonasz złego wyboru.
Zestawy i mieszanki do syntezy cDNA
Aby zaspokoić swoje potrzeby w zakresie odwrotnej transkrypcji, wybierz spośród różnych typów enzymów i kilku opcji pakowania. Wszystkie te produkty zawierają odczynniki niezbędne do syntezy pierwszej nici i są dostępne jako zestawy z oddzielnymi odczynnikami do optymalizacji lub jako kompletne mieszanki do szybkiej i wygodnej syntezy pierwszej nici.
Enzymy RT - odwrotne transkryptazy
Wybierz z naszej kolekcji enzymów RT i znajdź taki, który odpowiada złożoności transkryptu RNA. Nasze produkty obejmują standardowe odwrotne transkryptazy Avian Myeloblastosis Virus (AMV) i Moloney Murine Leukemia Virus (M-MLV), a także ich ulepszone wersje zapewniające wyższą czułość.
Dowiedz się więcej o rozwiązywaniu problemów RT-qPCR w stronie rozwiązywania problemów RT-PCR / RT-qPCR.
qZestawy do qPCR
Produkty ReadyMixTM zawierają wszystkie niezbędne składniki do qPCR.
Probe Based qPCR
Probe based qPCR opiera się na specyficznym dla sekwencji wykrywaniu pożądanego produktu PCR. W przeciwieństwie do metod qPCR opartych na SYBR® Green, które wykrywają wszystkie dwuniciowe DNA, qPCR oparty na sondach wykorzystuje sondę znakowaną fluorescencyjnie, co skutkuje zwiększoną specyficznością i czułością. Dodatkowo dostępne są różne barwniki fluorescencyjne, dzięki czemu można stosować wiele starterów do jednoczesnej amplifikacji wielu sekwencji.
SYBR® Green Based qPCR
SYBR® Green I, powszechnie stosowany fluorescencyjny barwnik wiążący DNA, wiąże wszystkie dwuniciowe DNA. Wykrywanie jest monitorowane poprzez pomiar wzrostu fluorescencji w całym cyklu. SYBR® Green I ma maksima wzbudzenia i emisji odpowiednio 494 nm i 521 nm. Specyficzność naszej detekcji qPCR opartej na SYBR® Green jest znacznie zwiększona przez włączenie polimerazy Taq z gorącym startem, takiej jak JumpStart™ Taq.
Dowiedz się więcej na temat SYBR® Green based qPCR w tym krótkim filmie.
MicroRNA-Based RT-qPCR
.Znajdź produkty do odwrotnej transkrypcji mikroRNA, których potrzebujesz, dzięki naszej linii produktów MystiCq® .
MystiCq® MicroRNA RT-qPCR SystemR
MystiCq® odczynniki microRNA zapewniają kompletny przepływ pracy SYBR® Green RT-qPCR do ilościowego określania ekspresji w zaledwie trzech krokach:
- izolacja
- synteza cDNA
- kwantyfikacja przez amplifikację
Dowiedz się więcej na temat przepływu pracy MystiCq® na naszej stronie produktu MystiCq® . Produkty te posiadają:
- Ponad 1400 wstępnie zaprojektowanych i przetestowanych w mokrym laboratorium par starterów zaprojektowanych tak, aby celować tylko w dojrzałe mikroRNA
- Konwersja wszystkich mikroRNA, umożliwiająca niemal nieograniczoną liczbę odczytów z pojedynczej próbki
- Wybór trzech różnych produktów do izolacji mikroRNA<
qPCR Assay Designs and Reagents for SARS-CoV-2 Research
Jesteśmy zaangażowani w dostarczanie naukowcom niezawodnych zasobów i narzędzi wspierających walkę z COVID-19 (SARS-CoV-2). W odpowiedzi na zapotrzebowanie społeczności na odczynniki i protokoły specyficzne dla SARS-CoV-2, nasi naukowcy ocenili zestawy One-Step RT-qPCR oparte na RNA do wykrywania celu SARS-CoV-2. Tylko do użytku badawczego. Nie do użytku w procedurach diagnostycznych.
Projekt eksperymentalny i metody
Ten eksperyment został przeprowadzony w celu ustalenia, czy nasze zestawy One-Step RT-qPCR mogą wykrywać SARS-CoV-2. Test przeprowadzono zgodnie z protokołem CDC do wykrywania SARS-CoV-2 przy użyciu zsyntetyzowanego RNA SARS-Cov-2 jako matrycy, rozcieńczonego do 105, 104, 103, 102 i 10 kopii. Próbka testowa zawierała matrycę, odczynniki z każdego zestawu, startery DNA specyficzne dla celu /TaqMan® zestawy sond dla N1 i N2 (N, gen nukleokapsydu). W każdym teście uwzględniono również próbki NTC (bez kontroli szablonu).
Tabela 2. Zestawy starterów i sond przeznaczone do specyficznego wykrywania SARS-CoV-2 (testy N1 i N2). Wyłącznie do użytku badawczego. Nie do użytku w procedurach diagnostycznych.
Wyniki testów
A: Test N1
B: Test N2
Rysunek 2. Testy wykrywania SARS-CoV-2 z wykorzystaniem Quantitative RT-PCR ReadyMix™ (nr kat. QR200) dla starterów N1 (wykres A) i N2 (wykres B).
Testy wykrywania SARS-CoV-2 N1 (wykres A) i N2 (wykres B) na Rysunku 2 zostały wykonane przy użyciu Quantitative RT-PCR ReadyMix™ (nr kat. QR200) przy użyciu zsyntetyzowanego RNA SARS-CoV-2 jako matrycy. Oba testy wykazały czułość wykrywania zaledwie 102 kopii matrycy. Nie zaobserwowano amplifikacji w próbkach NTC
A: Test N1
B: Test N2
Rysunek 3. Testy wykrywania SARS-CoV-2 wykorzystujące KiCqStart® One-Step Probe RT-qPCR ReadyMix™ (nr kat. KCQS07) dla starterów N1 (wykres A) i N2 (wykres B).
Testy wykrywania SARS-CoV-2 N1 (wykres A) i N2 (wykres B) na Rysunku 3 przeprowadzono przy użyciu KiCqStart® One-Step Probe RT-qPCR ReadyMix™ (nr kat. Nr KCQS07) przy użyciu zsyntetyzowanego RNA SARS-CoV-2 jako matrycy. Oba testy wykazały czułość wykrywania zaledwie 10 kopii matrycy. Nie zaobserwowano amplifikacji w próbkach NTC.
A: Test N1
B: Test N2
Rysunek 4. Testy wykrywania SARS-CoV-2 z wykorzystaniem uniwersalnego zestawu KAPA PROBE FAST One-Step qRT-PCR Master Mix (2X) (nr kat. KK4752) dla starterów N1 (wykres A) i N2 (wykres B).
Testy wykrywania SARS-CoV-2 N1 (wykres A) i N2 (wykres B) na Rysunku 4 przeprowadzono przy użyciu uniwersalnego zestawu KAPA PROBE FAST One-Step qRT-PCR Master Mix (2X) (nr kat. KK4752) z wykorzystaniem zsyntetyzowanego RNA SARS-CoV-2. Nr KK4752) przy użyciu zsyntetyzowanego RNA SARS-CoV-2 jako matrycy. Oba testy wykazały czułość wykrywania tak niską jak 102 kopii matrycy. Nie zaobserwowano amplifikacji w próbkach NTC.
A: Test N1
B: Test N2
Rysunek 5. Testy wykrywania SARS-CoV-2 z wykorzystaniem zestawu ABScript II One Step RT-qPCR Probe Kit (nr kat. RK20407) dla starterów N1 (wykres A) i N2 (wykres B).
Testy wykrywania SARS-CoV-2 N1 (wykres A) i N2 (wykres B) na Rysunku 5 przeprowadzono przy użyciu zestawu ABScript II One Step RT-qPCR Probe Kit (nr kat. Nr RK20407) przy użyciu zsyntetyzowanego RNA SARS-CoV-2 jako matrycy. Oba testy wykazały czułość wykrywania zaledwie 10 kopii matrycy. Nie zaobserwowano amplifikacji w próbkach NTC.
Wnioski
Powyższe wyniki wskazują, że nasze odczynniki i zestawy One-Step RT-qPCR są idealne do wykrywania celu SARS-CoV-2 w badaniach SARS-CoV-2. W oparciu o te informacje, testy wykorzystujące odczynniki One-Step RT-qPCR mogą wykrywać nawet 100 kopii, a w niektórych przypadkach nawet 10 kopii matrycy RNA.
Wyłącznie do użytku badawczego. Nie do użytku w procedurach diagnostycznych.
Nieopublikowane dane przedstawione w tym artykule technicznym pochodzą z badań wewnętrznych.
Aby uzyskać więcej informacji na temat produktów RT-qPCR do wykrywania SARS-CoV-2, odwiedź Sigma-Aldrich.com/covid19
TRI Reagent® for Total RNA Isolation
TRI Reagent® jest idealny do szybkiej, ekonomicznej i wydajnej izolacji całkowitego RNA lub jednoczesnej izolacji RNA, DNA i białek z próbek pochodzenia ludzkiego, zwierzęcego, roślinnego, drożdżowego, bakteryjnego i wirusowego.
Produkt ten, będący mieszaniną tiocyjanianu guanidyny i fenolu w roztworze jednofazowym, skutecznie rozpuszcza DNA, RNA i białka podczas homogenizacji lub lizy próbki tkanki. Po dodaniu chloroformu lub 1-bromo-3-chloropropanu i odwirowaniu, mieszanina rozdziela się na 3 fazy: fazę wodną zawierającą RNA, interfazę zawierającą DNA i fazę organiczną zawierającą białka. Każdy składnik można następnie wyizolować po oddzieleniu faz. Jeden ml odczynnika TRI Reagent® wystarcza do wyizolowania RNA, DNA i białka z 50-100 mg tkanki, 5-10 ´ 106 komórek lub 10 cm2 powierzchni szalki hodowlanej dla komórek hodowanych w monowarstwie.
Jest to jedna z najskuteczniejszych metod izolacji całkowitego RNA, którą można wykonać w ciągu zaledwie 1 godziny, zaczynając od świeżej tkanki lub komórek. Procedura ta jest bardzo skuteczna w izolowaniu cząsteczek RNA wszystkich typów o długości od 0,1 do 15 kb. Uzyskany RNA jest nienaruszony, z niewielką lub żadną ilością zanieczyszczającego DNA i białka. Może być stosowany do Northern blot, izolacji mRNA, translacji in vitro , testu ochrony przed RNazą, klonowania i PCR.
TRI Reagent® był szeroko stosowany w inaktywacji wirusów i ekstrakcji wirusowego RNA do wykrywania SARS-CoV-2 za pomocą testów RT-qPCR w kilku badaniach naukowych.1, 2, 3 Wykazano, że jest idealny do izolacji i przechowywania mi-RNA w temperaturze -800C przez dłuższy czas.4 Został użyty do ekstrakcji RNA koronawirusa kotów i psów, który jest następnie wykorzystywany w teście RT-PCR.5, 6 Został również użyty do izolacji cytoplazmatycznego RNA z komórek Vero zakażonych SARS-CoV. 7
Wyłącznie do użytku badawczego. Nie do użytku w procedurach diagnostycznych.
Referencje
*Ten artykuł jest preprintem i nie został zrecenzowany. Raportuje nowe badania medyczne, które nie zostały jeszcze ocenione, a zatem nie powinny być wykorzystywane do kierowania praktyką kliniczną.
Zaloguj się lub utwórz konto, aby kontynuować.
Nie masz konta użytkownika?