分子信標

就像燈塔會發出引導光束，讓船隻安全駛過險惡的海域一樣，分子信標也會發出螢光，在基因組的海洋中顯示目標核酸的精確位置。

什麼是分子信標？

分子信標是一種用於分子生物學和遺傳學研究的寡核苷酸探針（介於 30-50 個碱基之間的短單鏈核酸序列）。分子信標探針是一種寡核苷酸探針（30-50 個碱基之間的單股核酸短序列），用於分子生物學和遺傳學研究。分子信標探針與互補的目標序列雜交後會發出螢光。這些結構化探針具有高靈敏度和序列特異性，可在 qPCR 中用於序列檢測，以進行 體外研究。由於其高特異性和高靈敏度，信標可用於即時 PCR (rtPCR)、檢測特定核酸序列和監測基因表達^1,2

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閱讀詳細資訊

• 分子信標如何運作？
• 在您的信標探針中添加鎖定核酸
• Simga-Aldrich分子信標產品特性
• 產品列表

分子信標如何運作？

分子信標是一種單鏈雙標記螢光探針，探針兩端的互補幹序列（約 4 到 6 nt）將其保持在髮夾環的構象中（最常見的是 20 到 25 nt）。探針的 5「 和 3」 端分別包含一個報告分子和一個淬滅分子。迴圈是與目標序列互補的單鏈 DNA 序列。報告器（螢光體，或稱螢光染料）和淬火器的接近會帶來能量轉移，導致報告器的自然螢光發射被淬滅。

分子信標的設計和功能

• 分子信標探針的設計包含四個基本部分：環、莖、淬火劑和報告器。
• 分子信標的莖和迴圈區域形成穩定的髮夾結構，使螢光體和淬火劑緊密結合。
• 當分子信標遇到互補的目標序列時，髮夾-迴圈結構會打開，並將 5「- 端報告器與 3」- 端淬火器分開。由於淬滅劑不再接近報告器，報告器的螢光不再被淬滅，因而允許螢光發射。
• 螢光信號的強度與樣本中目標核酸的含量成正比。
• 在實時 PCR 中，如果在擴增之前加入分子信標，會破壞莖中的碱基配对。這可讓探針在變性時與互補目標雜交，使報告染料和淬滅劑分離，從而誘發報告染料螢光。

圖 1. 分子信標的工作原理。未結合的信標呈髮夾狀，螢光被淬滅（左圖）。一旦信標與目標 DNA 片段結合，淬滅器和報告器在空間上分離，信號就會釋放出來（右圖）。

分子信標的應用

• SNP檢測
• 等位基因分辨
• 病原檢測
• 多重分析病毒載量定量
• 基因表達分析
• 基因拷貝測定
• 端點基因分型
體外定量或檢測

使用分子信標的好處

高特異性和高靈敏度

分子信標可以區分只有一個核苷酸差異的序列，因此可以精確檢測特定的核酸序列。

即時檢測能力

分子信標可實現對 PCR 擴增的即時監測，讓研究人員可以在反應發生時追蹤反應進度。

降低背景信號

莖環結構可讓螢光體和淬滅劑保持緊鄰，在目標序列缺失時可降低背景螢光並提高信噪比。

多用途性

分子信標可設計成各種序列的目標，使其在基因表達研究、突變檢測和病毒載量監測等廣泛的應用中發揮作用。

非侵入性檢測

分子信標可在活細胞中使用，以檢測和觀察特定 RNA 分子的存在，而不會干擾細胞過程。

多重檢測能力

不同的分子信標可以用不同的螢光劑標記，允許在單一反應中同時檢測多個目標。

SNP分析

分子信標具有高特異性，能夠區分單一核苷酸差異的序列，是單核苷酸多態性 (SNP) 分析的理想選擇。其獨特的設計可在單一反應中同時檢測多個 SNP，從而提高效率和通量。此外，Molecular Beacons 可以在活細胞中運作，允許對基因表達和突變進行非侵入性的即時監測。³

將鎖定核酸加入您的 Beacon 探針

鎖定核酸用於分子信標時具有多種優點，可增強其在各種研究、診斷和臨床前應用中的性能和效用：

• 增加熱穩定性、結合親和雜交特異性。
• 在 SNP 檢測、等位基因分辨和體外定量或檢測中獲得更高的準確性。
• 由於增加了穩定性和減少了非特異作用，背景信號得以降低。
• 抗核酸酶，適合長期研究。

SIGMA-ALDRICH MOLECULAR BEACON 產品特色

• 數量：1、3、5 和 10 OD
• 純化：HPLC
• 序列長度：15 - 40 基序
• 品質控制：100%質譜分析
• 格式：在琥珀色試管中乾燥提供
• 可提供客製化格式 (標準化、特殊平板等)

我們提供的探針格式可簡化您的實驗規劃。

保證收益率
Guaranteed OD Yield	Approx. of Reactions*
1	3	32	600
3	9	96	1,800
5	15	160	3,000
10	30	320	6,000

*Estimate is based on 3 nmol or 32 µg for 1 OD and 200 nM in 25 µL reaction (5.0 pmol/reaction)。

最常見的螢光劑和淬火劑組合如下：

光譜特性表
Dye	Max. EX (nm)	Max. EM (nm)	Compatible Quencher
6-FAM™	495	520	BHQ™-1, DABCYL
JOE™	529	555	BHQ™-1, DABCYL
TET™	521	536	BHQ™-1, DABCYL
HEX™	535	556	BHQ™-1, DABCYL
氰基 3	549	566	BHQ™-2, DABCYL
ROX™	586	610	BHQ™-2, DABCYL
TxRd (Sulforhodamine 101-X)	597	616	BHQ™-2，DABCYL
氰基 5	646	669	BHQ™-3，DABCYL
氰基 5。5	675	694	BHQ™-3, DABCYL

出貨時間表
1	3	5	10
使用標準染料的分子信標	5 天	鎖定核酸 分子信標與標準染料	7 days	7 days	7 days
合成後染料分子信標，含/不含鎖定核酸	7-10 天

*由於國際轉運、清關延遲等原因，交貨時間可能會延長。大型專案將根據專案需求安排交貨時程。

產品列表

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參考資料

1. Tyagi S, Kramer FR. 1996. Molecular Beacons: Probes that Fluoresce upon Hybridization. Nat Biotechnol. 14(3):303-308. https://doi.org/10.1038/nbt0396-303

2. Marras SAE. 2002. Efficiencies of fluorescence resonance energy transfer and contact-mediated quenching in oligonucleotide probes. 30(21):122e-122. https://doi.org/10.1093/nar/gnf121

3. Mhlanga MM, Malmberg L. 2001. Using Molecular Beacons to Detect Single-Nucleotide Polymorphisms with Real-Time PCR. Methods. 25(4):463-471. https://doi.org/10.1006/meth.2001.1269