PCR和RT PCR的区别

主要区别 – PCR 与 RT-PCR

PCR和RT-PCR是分子生物学中的两项重要技术。 PCR 是由 Kary Mullis 在 1980 年代开发的。它能够以指数方式增加特定基因的拷贝数，促进该特定 DNA 片段的检测。 Taq 聚合酶是 PCR 系统中最常用的酶。它是一种耐热酶。在 RT-PCR 中，逆转录之后是 PCR。逆转录酶参与从 RNA 合成互补 DNA。这 主要区别 PCR 和 RT-PCR 之间的区别在于 PCR 使用双链 DNA 作为模板，而 RT-PCR 使用 RNA 作为模板。

涵盖的关键领域

1.什么是PCR – 定义、过程、应用 2. 什么是逆转录聚合酶链反应 – 定义、特征、应用 3、PCR和RT PCR有什么区别 – 主要差异的比较

关键词：PCR、RT-PCR、聚合酶链式反应、逆转录-聚合酶链式反应、DNA 模板、DNA 聚合酶、变性、退火、引物延伸

什么是聚合酶链反应

聚合酶链反应（聚合酶链反应) 是一种相对简单但具有革命性的方法。 PCR 利用 DNA 聚合酶的能力，以与提供的模板链互补的方式合成新的 DNA 链。 PCR 是临床和研究实验室不可或缺的技术，用于基因功能分析、遗传疾病的诊断和监测、DNA 克隆、测序和古 DNA 扩增。 DNA 模板、核苷酸、引物和 DNA 聚合酶是 PCR 的四个主要组成部分。这 DNA模板 通常是带有待扩增目标序列的双链 DNA。 Taq DNA聚合酶 从栖热菌中分离出来的，常用于 PCR。这 Pfu DNA聚合酶 是另一种高保真DNA聚合酶。 Taq 和 Pfu 聚合酶都具有耐热性。 DNA 聚合酶添加的核苷酸是腺嘌呤 (A)、鸟嘌呤 (G)、胞嘧啶 (C) 和胸腺嘧啶 (T)。由于 DNA 聚合酶只能将新的核苷酸添加到已存在的 DNA 链的 3' 端，因此需要寡核苷酸引物来启动 DNA 合成。 PCR 中对引物的要求允许仅描绘模板中的特定区域。目标序列的两侧是正向和反向引物。在 PCR 结束时，称为特定 DNA 序列扩增子的新拷贝会以数十亿的形式累积。 PCR 的组件应该以这样一种方式进行优化，以提高 PCR 性能，同时最大限度地减少失败。

PCR 是由热循环仪完成的自动化过程，能够在不同温度之间切换。 PCR是一个三步过程。

变性 – 通过加热至 94-95 °C，双链 DNA 模板被分离成两条单链。
退火 – 正向和反向引物与模板中的互补序列结合。此步骤的温度取决于引物组合的解链温度。
引物延伸 – DNA 聚合酶通过将互补碱基添加到正在生长的链中来扩展每个引物的 3' 端。 Taq 聚合酶的最适温度 72 °C 用作延伸步骤中的温度。延伸的时间取决于模板链中碱基对的数量。

这三个步骤重复28-35次。

图 1：聚合酶链反应

PCR 产物通过琼脂糖凝胶电泳与 DNA 阶梯进行大小分级。 DNA 在琼脂糖凝胶上的可视化是通过用溴化乙锭染色并在紫外线下观察来完成的。在溴化乙锭染色的凝胶中在紫外光下扩增的 DNA 带如图 2 所示。DNA 阶梯显示在最左边的孔中。

图 2：DNA 条带

什么是逆转录聚合酶链反应

逆转录聚合酶链反应（逆转录聚合酶链反应) 是用于检测 mRNA 的最灵敏的技术之一。 RNA 是收集正常组织基因表达或感染组织基因表达信息的合适模板。 RT-PCR 的模板可以分别是总 RNA 或病毒或细菌 RNA。 RNA 被逆转录酶逆转录成互补 DNA (cDNA)。逆转录酶的最适温度为 46 °C。 cDNA 用于 PCR 以获得产物。逆转录PCR的步骤如图3所示。

图 3：RT-PCR

RT-PCR 可以在两步或一步反应中进行。在两步反应中，逆转录和 PCR 分两个独立的步骤进行。在一步法 RT-PCR 中，逆转录之后是在单管中按顺序进行 PCR。 cDNA 和最终的 PCR 产物都可以在琼脂糖凝胶上运行，用于大小分级和可视化目的。一步法和两步法 RT-PCR 如图 4 所示。

图 4：一步和两步 RT-PCR

PCR 和 RT-PCR 的区别

定义

聚合酶链反应： PCR 是一种用于分子生物学的技术，用于扩增 DNA 片段，产生数百万个 DNA 序列拷贝。

逆转录聚合酶链反应： RT-PCR 是 PCR 的一种变体，用于检测分子生物学中的基因表达。

脚步

聚合酶链反应： 变性、退火和延伸是 PCR 的三个步骤。

逆转录聚合酶链反应： 在 RT-PCR 中，逆转录之后是 PCR。

模板

聚合酶链反应： 双链 DNA 分子用作 PCR 的模板。

逆转录聚合酶链反应： 单链 RNA 分子作为逆转录的模板。单链 DNA 分子用作 PCR 的模板。

使用的酶

聚合酶链反应： DNA聚合酶用作PCR中的酶。

逆转录聚合酶链反应： 逆转录酶和 DNA 聚合酶用作 RT-PCR 中的酶。

引物

聚合酶链反应： PCR 中使用正向和反向引物。

逆转录聚合酶链反应： 只有反向引物用于逆转录，正向和反向引物都用于 PCR。

灵敏度

聚合酶链反应： PCR 是一种灵敏的方法。

逆转录聚合酶链反应： RT-PCR 比 PCR 更灵敏。

应用

聚合酶链反应： PCR用于基因的功能分析、遗传疾病的诊断和监测、DNA克隆、DNA测序和古DNA扩增。

逆转录聚合酶链反应： RT-PCR 用于检测基因表达。

结论

PCR和RT-PCR是分子生物学中使用的两种重要技术。 PCR 和 RT-PCR 都是自动化技术，能够以指数方式增加由正向和反向引物定义的目标 DNA 序列的拷贝数。在 PCR 中，使用双链 DNA 作为模板。通过PCR，可以对基因进行DNA克隆、DNA测序和功能分析。在 RT-PCR 中，可以通过扩增 RNA 来观察特定组织中的基因表达。 PCR 和 RT-PCR 之间的主要区别在于它们在每个反应中使用的模板及其应用。

参考：

1.“聚合酶链反应（PCR）。”国家生物技术信息中心。美国国家医学图书馆，未注明日期网。在这里可用。 2017 年 6 月 1 日。2.“聚合酶链反应（或 PCR）”。基因的克隆和分子分析。 N.p.，日期不详网。在这里可用。 2017 年 6 月 1 日。3. 新英格兰生物实验室。 “CDNA 合成和 RT-PCR。” cDNA 合成和 RT-PCR |鼻。 N.p.，日期不详网。在这里可用。 2017 年 6 月 1 日。

图片提供：

1. Enzoklop 的“聚合酶链反应” – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品 (CC BY-SA 3.0) 2. “DNA fragmendid etiidiumbromiidiga värvitud agaroosgeelis”。作者 Rainis Venta – 通过 Commons Wikimedia 撰写的自己的作品 (CC BY-SA 3.0) 3.“逆转录聚合酶链反应”作者 Jpark623 – 通过 Commons Wikimedia 撰写的自己的作品 (CC BY-SA 3.0) 4.“一步与两步RT-PCR”，作者 Jpark623 – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品（CC BY-SA 3.0）