实时荧光定量PCR(qPCR)检测肿瘤基因突变的跨越设计

王, 航弛 发布于 6 天前 25 次阅读


在实时荧光定量PCR(qPCR)技术中检测肿瘤基因突变时,“跨越”是指设计的特异性荧光探针的序列覆盖范围必须横跨(包含)疑似突变位点。这意味着探针的一部分碱基会直接覆盖在DNA序列中可能发生突变的区域(如单核苷酸点突变、插入或缺失位点),使探针与靶序列的结合稳定性对突变高度敏感。
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通俗解释整个检测过程:

  1. 探针设计(“跨越”的核心)​
    设计一条荧光探针(如TaqMan探针或双标记探针),其序列包含突变位点所在的区域。例如:

    • 若某肿瘤基因的第100位碱基可能从“A”突变为“T”,探针将设计为覆盖第98~102位碱基(突变点位于探针中央)。
    • 若靶序列无突变(野生型),探针与DNA完全匹配,结合牢固;
    • 若靶序列有突变,探针结合时因碱基错配而“松动”。
  2. PCR扩增与荧光释放

    • 在PCR反应中,探针结合到目标DNA上(结合强度取决于突变与否)。
    • 当DNA聚合酶复制到探针位置时,会切断探针,释放荧光信号(原理见图)。
      • 无突变​:探针结合紧密,需较高温度才能解开(熔解温度Tm高);
      • 有突变​:碱基错配导致结合不稳,较低温度即可解开(Tm低)。
  3. 熔解曲线分析(判断突变的关键)​

    • 扩增完成后,仪器缓慢升温(如从60℃升到95℃),实时监测荧光信号衰减。
    • 野生型DNA​:探针结合稳定,荧光在高温(如75℃)才突然下降;
    • 突变型DNA​:探针结合弱,荧光在较低温(如68℃)就快速衰减。
    • 通过比较熔解曲线的“波谷”位置(Tm值差异),即可判断突变是否存在。

在肿瘤诊断中的实际意义

  • 精准识别突变​:例如检测肺癌的EGFR基因突变(如T790M),可指导靶向药选择。
  • 高灵敏度​:即使样本中仅有少量肿瘤DNA(如血液中的循环肿瘤DNA),也能检出突变。
  • 快速经济​:无需基因测序,2–4小时内完成检测,适用于临床筛查。

💎 ​简单类比​:把探针想象成一把“钥匙”,突变位点相当于锁芯的一个凹槽。

  • 钥匙完全匹配锁(无突变)→ 插得紧,用力扭才能打开(高Tm);
  • 钥匙齿形有偏差(突变)→ 插不牢,轻轻扭就松开(低Tm)。
    熔解曲线就是测试“钥匙在不同力度下是否脱落”的过程。
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最后更新于 2025-08-23