ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสเชิงปริมาณการถอดรหัสแบบย้อนกลับ (RT-qPCR) ได้กลายเป็นเครื่องมืออันทรงพลังสำหรับการวัดปริมาณ RNA ที่ละเอียดอ่อนและมีประสิทธิภาพ ซึ่งปฏิวัติการวิเคราะห์การแสดงออกของยีนในห้องปฏิบัติการวิจัยทั่วโลก คู่มือที่ครอบคลุมนี้จะสำรวจหลักการสำคัญและการนำไปใช้จริงของเทคโนโลยีที่ขาดไม่ได้นี้
RT-qPCR ผสมผสานการถอดรหัสแบบย้อนกลับของ RNA เข้ากับ DNA เสริม (cDNA) เข้ากับการขยาย PCR เชิงปริมาณ ช่วยให้สามารถวัดระดับ RNA ได้อย่างแม่นยำผ่านการตรวจจับเรืองแสงในระหว่างรอบ PCR แต่ละรอบ เทคนิคนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาการแสดงออกของยีน การตรวจหาเชื้อโรค และการวิจัยโรค โดยให้ความไวและความจำเพาะที่ไม่มีใครเทียบได้
นักวิจัยจะต้องตัดสินใจระหว่างวิธีการหลักสองวิธี (รูปที่ 1 ตารางที่ 1) วิธีการขั้นตอนเดียวดำเนินการถอดรหัสแบบย้อนกลับและการขยาย PCR ในหลอดเดียว ในขณะที่วิธีการสองขั้นตอนจะแยกกระบวนการเหล่านี้ออกเป็นปฏิกิริยาที่แตกต่างกันโดยมีเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแต่ละขั้นตอน
| วิธี | ข้อดี | ข้อเสีย |
|---|---|---|
| ขั้นตอนเดียว |
|
|
| สองขั้นตอน |
|
|
แม้ว่า mRNA จะมีความไวที่สูงกว่าเล็กน้อย แต่โดยทั่วไปแล้ว RNA ทั้งหมดจะให้การกู้คืนเชิงปริมาณที่เหนือกว่า และการปรับจำนวนเซลล์เริ่มต้นให้เป็นมาตรฐานที่ดีกว่า การกำจัดขั้นตอนการเสริมสมรรถนะ mRNA ช่วยป้องกันอคติที่อาจเกิดขึ้นจากอัตราการกู้คืน mRNA ที่แตกต่างกัน ทำให้ RNA ทั้งหมดเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ที่การหาปริมาณสัมพัทธ์เป็นสิ่งสำคัญยิ่ง
RT-qPCR แบบสองขั้นตอนเสนอวิธีไพรเมอร์สี่วิธี (รูปที่ 2 ตารางที่ 2):
| ประเภทไพรเมอร์ | ลักษณะเฉพาะ | การใช้งาน |
|---|---|---|
| โอลิโก(dT) | กำหนดเป้าหมายส่วนหางโพลี (A) สร้าง cDNA แบบเต็มความยาว | วัสดุเริ่มต้นมีจำกัด การวิเคราะห์ปลาย 3' |
| ไพรเมอร์แบบสุ่ม | ผูกตลอดการถอดเสียง RNA | เทมเพลตที่มีโครงสร้าง การทำโปรไฟล์ที่ครอบคลุม |
| ลำดับเฉพาะ | ออกแบบมาเฉพาะสำหรับลำดับเป้าหมาย | การใช้งานที่มีความจำเพาะสูง |
คุณลักษณะสำคัญของเอนไซม์ ได้แก่ ความคงตัวทางความร้อนเพื่อการถอดรหัสเทมเพลต RNA ที่มีโครงสร้างอย่างมีประสิทธิภาพ และระดับกิจกรรมของ RNase H ที่เหมาะสม แม้ว่ากิจกรรม RNase H ที่น้อยที่สุดจะเป็นประโยชน์ต่อการสร้างการถอดเสียงที่ยาวนาน แต่กิจกรรมระดับปานกลางจะเพิ่มประสิทธิภาพ qPCR โดยอำนวยความสะดวกในการหลอมดูเพล็กซ์ของ RNA-DNA ในระหว่างรอบ PCR เริ่มต้น
ไพรเมอร์ qPCR ที่เหมาะสมที่สุดควรขยายรอยต่อเอกซอน-เอ็กซอนเพื่อป้องกันการขยาย DNA จีโนมที่ปนเปื้อน เมื่อการออกแบบที่ขยายเอกซอนไม่สามารถทำได้ การบำบัดด้วย DNase จึงกลายเป็นสิ่งจำเป็นในการขจัดการรบกวน DNA ของจีโนม
การควบคุม "no-RT" ทำหน้าที่เป็นการตรวจสอบคุณภาพที่สำคัญโดยละเว้น Reverse Transcriptase เพื่อตรวจจับการปนเปื้อนของ DNA การขยายใดๆ ในการควบคุมนี้บ่งชี้ถึงการมีอยู่ของ DNA ที่ปนเปื้อนซึ่งอาจส่งผลเสียต่อผลการทดลอง
ด้วยการพิจารณาพารามิเตอร์ทางเทคนิคเหล่านี้อย่างรอบคอบ นักวิจัยจึงสามารถควบคุมศักยภาพของ RT-qPCR ได้อย่างเต็มที่ เพื่อสร้างข้อมูลการแสดงออกของยีนที่เชื่อถือได้และทำซ้ำได้ ซึ่งจะช่วยพัฒนาความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ในสาขาการศึกษาที่หลากหลาย
ผู้ติดต่อ: Ms. Lisa