□ 李秋陽(yáng) 姚 瑤 北京出入境檢驗(yàn)檢疫局
在PCR指數(shù)擴(kuò)增過(guò)程中,借助強(qiáng)弱不同的連續(xù)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)及時(shí)測(cè)定異性產(chǎn)物量,將此作為依據(jù),測(cè)出目的基因拷貝數(shù)。定量PCR技術(shù)從產(chǎn)生開(kāi)始至逐步完善,不再是最初的單一染料法,演變成特異性比較高的Fret、Taq man等探針?lè)?,隨著Taq man探針廣泛使用,這種方法也被稱(chēng)為實(shí)時(shí)定量PCR的方法。
PCR反應(yīng)循環(huán)次數(shù)越來(lái)越多,反應(yīng)中生成的DNA拷貝數(shù)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),且逐步轉(zhuǎn)入平臺(tái)期,在此期間,實(shí)時(shí)熒光定量PCR動(dòng)態(tài)檢測(cè)整體PCR反應(yīng)流程,不斷分析及擴(kuò)增有關(guān)熒光信號(hào),緊隨反應(yīng)動(dòng)態(tài)測(cè)出熒光信號(hào)變化,通過(guò)電腦自動(dòng)繪制成一條曲線,以檢測(cè)指數(shù)期特定點(diǎn)PCR產(chǎn)物量,經(jīng)過(guò)推斷,得出模板最初含量[1]。熒光閾值將PCR反應(yīng)開(kāi)始前循環(huán)熒光信號(hào)前15個(gè)用作熒光本底信號(hào),通常超過(guò)熒光閾值檢測(cè)到的熒光信號(hào)是一個(gè)值得信賴(lài)的信號(hào),將其作為定義樣本Ct值,也就是在PCR循環(huán)時(shí),各反應(yīng)管中熒光信號(hào)至指定閾值過(guò)程中需要經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)。從研究情況看,各模板Ct值和該模板起始拷貝數(shù)是一種線性的關(guān)系,具體來(lái)說(shuō)是一種對(duì)數(shù)線性關(guān)系,起始拷貝數(shù)與Ct值呈反比。根據(jù)已經(jīng)得知的起始拷貝數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)樣品便能繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線,所以,僅需要得到未知樣品Ct值,便能算出樣品的起始拷貝數(shù)。
全球范圍內(nèi),轉(zhuǎn)基因作物種植面積越來(lái)越大。經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)可用作加工原料的轉(zhuǎn)基因作物有玉米、大豆等。轉(zhuǎn)基因食品在給人們帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也讓食品營(yíng)養(yǎng)更多樣。而轉(zhuǎn)基因作物存在一定的環(huán)境及生態(tài)問(wèn)題,經(jīng)過(guò)加工制成的食品,對(duì)人類(lèi)健康的影響受到人們關(guān)注。甲基化檢測(cè)與SNP檢測(cè)等基因分型:Realtime PCR一般使用兩種方式,一種是探針?lè)ǎ═aq man probe),另外一種是熒光染料摻入法(Sybr green),在PCR反應(yīng)體系中加入過(guò)量SYBR熒光染料,當(dāng)該染料特異性地?fù)饺隓NA雙鏈時(shí),就會(huì)發(fā)射熒光信號(hào),沒(méi)有摻入鏈中的SYBR染料則不發(fā)射任何的熒光信號(hào)?;虮磉_(dá)差異分析:如比較經(jīng)過(guò)不同處理樣本之間特定基因的表達(dá)差異(如藥物處理、物理處理、化學(xué)處理),特定基因在不同時(shí)相的表達(dá)差異以及cDNA芯片或差顯結(jié)果的確證。轉(zhuǎn)基因食品不斷增多,需要強(qiáng)化監(jiān)測(cè)及控制工作。轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢測(cè)包括下述三點(diǎn):
(1)明確是否是轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品,是否需要進(jìn)行定性檢測(cè);(2)經(jīng)過(guò)鑒定,確定轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品品系;(3)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品含量[2]。
RQ-PCR技術(shù)的應(yīng)用,較好地滿足了轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢測(cè)的需求。RQ-PCR技術(shù)普遍應(yīng)用在多種農(nóng)作物檢測(cè)當(dāng)中,如轉(zhuǎn)基因玉米、大豆等,當(dāng)前轉(zhuǎn)基因作物中具有獨(dú)特的啟動(dòng)子35S、耐除草劑基因EPSPS,用于確定是否為轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。
(1)檢測(cè)摻假量。因?yàn)橄啾鹊鞍踪|(zhì),DNA的熱穩(wěn)定性更高,和免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù)相比,PCR技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,無(wú)須借助特異性抗體。相比特異性抗體的合成時(shí)間,它的制備時(shí)間更久,因此,RQ-PCR技術(shù)在食品摻假量檢測(cè)方面是一種不錯(cuò)的選擇。SandbergM等人把RQ-PCR技術(shù)用于谷物基因定量檢測(cè)當(dāng)中,也將缺乏麥麩嬰兒食物控制在有效范圍。
(2)檢測(cè)病原微生物。人們十分注重食源性微生物的檢測(cè)。應(yīng)用PCR技術(shù)能更好地測(cè)出病原體。在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,由于受到污染會(huì)發(fā)生假陽(yáng)性,所以普通PCR并不用作標(biāo)準(zhǔn)。RQ-PCR靈敏度較高,被推廣應(yīng)用于食源性微生物檢測(cè)當(dāng)中,同時(shí),能夠定量測(cè)定致病菌污染程度。如葡萄中一般存在曲霉菌污染,有一定的毒性,Mule G等人將RQ-PCR技術(shù)用于測(cè)定葡萄中曲霉菌污染程度。通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)還能夠測(cè)出朊蛋白基因種特異性DNA序列,這是其他一些技術(shù)不能做到的。
PCR技術(shù)能夠短時(shí)間擴(kuò)增各期單的DNA片斷,在實(shí)際應(yīng)用中具有重要價(jià)值。傳統(tǒng)的PCR容易遭受污染,不能正確定量,而實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)具有較好的特異性、靈敏度,能夠快速反應(yīng)。RTQ-PCR技術(shù)逐步優(yōu)化,它為食品行業(yè)提供了重要的檢測(cè)工具。相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)將更加成熟,能夠較好保證食品檢驗(yàn)的科學(xué)性及準(zhǔn)確性。
[1]吳永彬,肖維威,馬文麗.實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)在轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].生物技術(shù)通訊,2011,22(4):575-579.
[2]沈赟.實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J].江蘇預(yù)防醫(yī)學(xué),2006,17(4):85-86.