干货 | qPCR 实验中关于 CT 值问题的详细攻略,请查收!

qPCR 实验在分析 CT时常常遇到这几类问题,比如:
复孔间重复性差,是否都和操作有关?
无模板阴性对照出现CT值时,目的基因的CT值是否还能用?
CT值很大该怎么办?
今天就给大家分享下,在 qPCR 实验中遇到关于CT值的常见问题时该如何解决。
复孔间重复性差怎么办?
复孔间重复性差一般会有以下两种情况:
(1)CT值很大,如CT≥ 30,重复性差属于正常现象。该现象符合泊松分布,即在有效模板量很少的情况下,模板与引物的碰撞存在随机性,直接导致复孔间的CT值差异较大。
解决方法:如果融解曲线没有杂峰,无模板阴性对照同目的基因的 CT值为 3 or 5 以上,那CT值为准确的,可多设置几个复孔,选择重复性好的CT值参与计算。
(2)CT<30,重复性较差。这种情况一般同操作有关。
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解决办法:从以下几个方面进行问题的排查: 加样准确度; 移液器吸取液体的准确度; 定期校准 qPCR 仪。
加样准确度
避免小体积加样,减少加样误差。可以将引物、SYBR Green Mix、ddH2O配置成混合体系,并且增加模板的稀释梯度,大体积加样。如:原液 cDNA 添加 1 μL,可以更改为原液 cDNA 稀释 5 倍,添加 5 μL,使用ddH2O补齐体系至 20 μL 即可。
SYBR Green Mix、配置的混合体系需要混合均匀。从 -20 ℃ 冰箱拿出的试剂需要完全融化并上下颠倒彻底混匀;配置体系时,将混在一起的 Mix 用移液器吹打混匀。
移液器吸取液体的准确度
移液器量程定期校准,校准周期为 1 年。
购买与移液器配套的枪头,若枪头与移液器不匹配,在吸取液体时易出现漏气的现象,导致吸取量程不准确。
在吸取相同量程的液体体积时,注意观察每次吸取液体在枪头内的液面高度是否一致。
定期校准 qPCR 仪
一般 qPCR 仪校准周期为一年。
NTC(无模板阴性对照)出现CT值,目的基因的CT值还能使用吗?
NTC(无模板阴性对照)出现扩增一般会有两种情况:
(1)通过观察融解曲线,NTC 与目的基因融解曲线峰形不重叠。一般 NTC 的 Tm 值较目的基因 Tm 值小。
这种情况下,NTC 的CT值是由引物二聚体造成的,并不影响目的基因CT值的采集。
(2)NTC 与目的基因融解曲线峰形重叠。NTC 的 Tm 值等于目的基因的 Tm 值。
这种情况下,说明体系已被气溶胶污染了。那么,体系被污染,目的基因的CT值还能正常使用吗?
需要计算目的基因的CT值与 NTC 的CT值的差值(CT)来判定。
若 CT≥ 5,说明气溶胶带来的污染对体系影响非常小,可以忽略不计。
如果达不到 CT≥ 5 的程度,CT≥ 3 也可以认为气溶胶的污染程度很低,目的基因的CT值可正常使用。
若 CT< 3,说明污染已经很严重了,目的基因的CT值是不能使用的。
CT值很大怎么办?
造成CT值偏大的因素较多,主要分为以下两大类情况:
(1)相同体系,前期实验CT值正常,本次实验,所有基因扩增CT值皆偏大。
这种情况下,需要排查 RNA 是否存在降解。如何判定 RNA 是否存在降解呢?可通过 1% 的琼脂糖凝胶电泳进行检测。
完整度好的 RNA 是有三条带的,以真核生物为例,三条带分别是 28s、18s、5s,且 28s 条带的亮度是 18s 的两倍,5s 最暗(下图左)。
如果 RNA 发生降解,会出现三条带的亮度发生变化,甚至不存在完整的三条带。如果 28s 几乎看不到了,整个泳道 Smear 严重,说明 RNA 的降解已经很严重了,此时 RNA 不建议用作后续的逆转录实验(下图右)。重新提取 RNA 重复实验。
(2)该基因第一次扩增,其CT值偏大,而其余基因的CT值正常。
这种情况下就需要判定是因为基因的扩增效率低导致的CT值偏大,还是基因本身的表达量低造成的CT值偏大。
如何判定是因为基因的扩增效率低导致的CT值偏大,还是基因本身的表达量低造成的CT值偏大呢?首先需要计算引物的扩增效率。
可将基因的扩增产物进行梯度稀释(至少三个梯度,且梯度之间的 CT均一,防止因为操作原因导致标准曲线线性关系差,进而影响扩增效率的计算),同时进行 qPCR。将得到的标准曲线进行引物扩增效率的计算。
关于引物扩增效率的计算,可参考下面的案例:
qPCR 扩增:
将 qPCR 产物进行原液、1/10、1/100 梯度稀释,每个梯度设置三个复孔,进行 qPCR 扩增,复孔间CT值取平均值,得到三组CT值。
标准曲线绘制及扩增效率计算:
可以在 excel 上进行扩增效率的计算。稀释梯度可以设置为 -1、-2、-3,每个梯度对应的 CT 值分别为 23.69、27.04、30.27,如下图,进行标准曲线绘制。
通过标准曲线可以得到线性方程(y = -3.29 x + 20.42)与R2值(R2= 0.9999)。将线性方程得到的斜率(-3.29)带入扩增效率计算公式中:,即可得到扩增效率:101.35%。
只有当扩增效率满足 90~120%,且标准曲线R2≥ 0.99,引物的扩增效率才是合格的,定量出来的CT值才可以用来计算。且扩增效率越接近 100%,引物的扩增性能越优。
若扩增效率不满足 90~120%,那CT值偏大是因为扩增效率不达标导致的,需要重新设计引物。
若引物的扩增效率满足 90~120% 前提下,CT值仍然很大,则是基因本身表达量低造成的 CT值偏大,可以提高模板的添加量,但最根本的方法是改为探针法进行定量。探针法的灵敏度是高于染料法的。
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