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常見的PCR反應抑制物一覽

日期:2020-12-09

常見的PCR反應抑制物一覽

一個PCR反應過程分為很多的步驟，同時也受到很多因素的影響，可以分為內部因素和外部因素，內部因素是指正常試劑體系中的成分，外部因素是指環境或者樣本帶入的因素。

體系內部因素

引物：引物是整個PCR體系最重要的部分，也是決定一個PCR反應特異性的關鍵，引物在設計時要遵守一定的原則（長度、擴增跨度、堿基等）。
酶及其濃度：目前有兩種Taq DNA聚合酶，一種是從棲熱水生桿菌中提純的天然酶，另一種為大腸桿菌合成的基因工程酶，酶濃度過高可引起非特異性擴增，濃度過低則合成產物量減少。
dNTP的質量與濃度：dNTP溶液呈酸性，一般配置成體系需將其調節至7.0-7.5，正常情況下4種dNTP的濃度應該相等，如果其中某一種過高就會引起錯配，濃度過低又會引起PCR產物的產量。
模板核酸（靶標）：模板核酸的量和純化程度，是PCR成敗與否的關鍵環節之一，對于RNA模板更要注意RNA的降解。
Mg2+濃度：主要影響PCR擴增的特異性和產量，一般要對應dNTP的濃度。Mg2+濃度過高，反應特異性降低，出現非特異性擴增，濃度過低會降低Taq DNA聚合酶的活性，使反應產物減少。
溫度與時間的設置：PCR原理三步驟涉及變性-退火-延伸三個溫度點，也就是變性溫度與時間、退火（復性）溫度與時間、延伸溫度與時間。
循環次數：循環次數決定PCR擴增程度，PCR循環次數主要取決于模板DNA的濃度。一般溫度循環次數在30-40次之間，循環次數越多，非特異性產物的量就越多。

體系外部因素

SDS:離子去污劑，0.01%即可完全抑制PCR反應，0.005%可顯著降低產量
苯酚:0.5%即可完全抑制PCR反應，0.2%可顯著降低產量
乙醇:大于1%的濃度可抑制PCR反應，但在某些體系里又能增加產量
異丙醇:抑制作用比乙醇稍強
乙酸鈉:大于5mM時抑制PCR反應
氯化鈉:大于25mM時抑制PCR反應（生理鹽水無影響）
EDTA:0.5mM可使PCR產物減少，1mM完全沒有PCR產物
血紅素（heme）-來源：血液，大于1mg/ml抑制PCR反應
氯高鐵血紅素（hemin）：大于0.1ng/μl抑制PCR反應
丹寧酸（tannic acids）：大于0.1ng/μl抑制PCR反應
肝素：大于0.15IU/ml抑制PCR反應
尿素-來源：尿，大于20mM時產生抑制
腐殖質-來源：土壤，植物材料，自然界水
植物多糖-來源：糞便，植物多糖
聚苯乙烯，聚丙烯-來源：紫外線照射塑料管
膽酸鹽-來源：糞便
膠原質-來源：組織
靛青染料-來源：粗斜紋棉布，牛仔褲
蛋白酶-來源：牛奶
鈣離子-來源：牛奶，骨頭
鐵離子-來源：血液
二甲苯胺
溴酚蘭
膽紅素（bilirubin）
其他抑制劑

除上述抑制劑外，還存在一定的PCR增強劑，比如甜菜堿、二甲基亞砜、甲酰胺、甘油、PEG、亞精胺和單鏈DNA結合蛋白等，但是在高濃度情況下，也會對PCR產生抑制，因此如何采用增強劑消除抑制劑的影響，采用多少的濃度對結果都存在很大的影響。

臨床PCR常見問題

假陽性問題

方法學問題：靶基因序列特異性、引物錯配、非特異性擴增污染問題：樣本污染、產物污染、產物污染解決辦法：嚴格區分試驗區域及人員培訓，使用UNG技術

假陰性問題

問題來源：試劑因素、操作因素、儀器因素、標本因素解決辦法：設置陽性對照監測試劑問題降低操作難度，提高操作人員水平室內質控、室間質控監控使用抗干擾能力強的試劑提取樣本

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