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通用聚合酶链反应

/universal PCR/
条目作者赵彦斌陈惠鹏
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赵彦斌

陈惠鹏

陈惠鹏

最后更新 2023-08-23
浏览 134
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在常规聚合酶链反应(PCR)的基础上建立的以通用引物代替特异性引物的PCR相关技术。

英文名称
universal PCR
所属学科
生物学

与常规PCR相同。常规PCR必须采用对应特定基因的特异性引物,在DNA聚合酶的作用下以半保留的方式对模板DNA进行扩增;而通用PCR通过设计一种通用引物能互补不同生物群体间DNA序列保守区,从而扩增一类生物中几乎全部成员的核内或者细胞器内某个特定基因片段。通用PCR技术可用于批量样品DNA的快速检测,而且很大限度地减少了操作失误和交叉污染的机会。

具体实验方法如下:①引物设计。通用引物的设计是通用PCR中的核心。不同生物群体在进化的过程中尽管会发生许多核苷酸的变异,但是在一些保守区仍然有一些核苷酸序列没有发生变化或者变化极小,根据这些保守序列可以合成适应范围不同的通用引物,再经过PCR扩增,检测不同目标的DNA片段。②基因组DNA的提取。微生物全基因组的提取都有成品化的基因组提取试剂盒,可提取不同物种的全基因组DNA序列。③PCR反应体系和参数。通用PCR的反应体系和参数设计与常规PCR完全相同,根据不同的引物设计不同的退火温度。④PCR产物后续检测与分析。通用PCR产物可以使用直接测序、寡核苷酸探针进行核酸分子杂交、限制性内切核酸酶片段长度多态性、单链构象多态性分析等方法进行后续的检测与分析。

真菌的18S核糖体RNA(rRNA)基因保守区序列是真菌所共有的,在真菌间未发现明显差异,根据这一共性设计通用引物,可在临床上快速、准确检测常见病原真菌。

将通用PCR用于病毒亚型的检测已经在临床上具有很广泛地应用。有文献报道应用人乳头瘤病毒(HPV)L1可读框中的保守区设计通用引物,对来自55例患者的直肠粪便样品进行了通用引物PCR扩增,并得到了预期片段大小的扩增产物,经过纯化后直接测序,对测得的HPV序列应用基本局部比对搜索工具(BLAST),对基因库(GenBank)上的HPV序列进行相似性比较,其中31个鉴定为HPV-16,5个鉴定为HPV-18,2个鉴定为HPV-45。另外,通用引物PCR还可用于肝炎病毒、狂犬病毒、登革热病毒等病毒的检测与鉴定。

临床上对细菌性感染的病原菌的快速、准确诊断一直是一大难点,传统的病原菌检测方法主要为生物学法,存在着耗时长、阳性率低等缺点。通过通用PCR技术对16S rRNA基因设计通用引物在细菌等原核生物上的检测与鉴定方面应用广泛,为临床提供了快速、敏感的检测手段。

  • 黄留玉.PCR最新技术原理、方法及应用.2版.北京:化学工业出版社,2011.
  • 袁晓辉,曲章义,王迎晨,等.通用引物PCR研究进展.国际检验医学杂志,2008,29(6):522-524.
  • WHITE P L, ARCHER A E, BARNES R A.Comparison of non-culture-based methods for detection of systemic fungal infections, with an emphasis on invasive candida infections.Journal of clinical microbiology,2005,43(5):2181-2187.

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