高GC含量PCR策略是指具有高GC含量(>65%)的DNA模板由于G和C碱基间的强氢键影响,比较难以扩增。富含GC的序列同时也涉及二级结构。因此,富含GC的序列可导至DNA聚合酶沿模板扩增时“卡顿”并干扰DNA合成。
为了扩增高GC含量的片段,双链模板必须解离,以便引物与模板结合,并使DNA聚合酶能够读取到序列。为了克服强GC相互作用,最常用的方法是使用DMSO等PCR添加剂或辅助溶剂来帮助DNA变性。然而,这些试剂通常会降低引物的 Tm,所以退火温度也需进行相应的调整。
高合成能力的DNA聚合酶由于与模板的结合能力更强,有利于完成高GC含量PCR。超高热稳定性DNA聚合酶也有利于高GC含量PCR,因为较高的变性温度(如,使用98°C代替95°C)可能会促进双链解离和PCR扩增。
如果基因的5’端含有丰富的GC碱基,设计的PCR引物Tm值很高,用普通PCR很难理想地扩增出此基因。用热启动(hot start)和降落-PCR,能取得了较好效果。在PCR开始时加入Qiagen公司的Hotstar Taq DNA聚合酶,并延长起始变性时间如95℃变性15 min,能使模板DNA完全变性,以便提供最大数量的引物配对位点,可避免引物二聚体和非特异性配对。
PCR反应过程中,首先在高于引物Tm值的72℃左右扩增几个循环,然后把退火温度逐渐降到两引物的Tm值附近,在随后的循环中,对退火温度进行梯度实验。这样能保证第一引物-模板杂交事件发生在最互补的反应物之间,即那些产生目的扩增产物的反应物之间。
尽管退火温度最终会降到非特异杂交的Tm值,但此时目的扩增产物已开始几何级扩增,在剩下的循环中处于超过任何非特异PCR产物的地位。因此,降落-PCR既能增加反应特异性,又能提高PCR产物的产量。
为你设置循环条件为:①95℃变性15 min;②94℃ 45s,72℃ 30s,退火温度每循环降低2.0℃,72℃ 45s,5个循环;③94℃ 45s,设置退火温度梯度从55℃到65℃ 30s,72℃ 45s,30个循环;④72℃延伸10min。
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