如果不(bù)慎發生污染情況,應從下面幾條出(chū)發,逐一(yī / yì /yí)分析,排除污染。
(1)設立陰陽性對照:有利于(yú)監測反應體系各成分的(de)污染情況。選擇陽性對照時(shí),應選擇擴增弱,且重複性好的(de)樣品,因強陽性對照可産生大(dà)量不(bù)必要(yào / yāo)的(de)擴增序列,反而(ér)可能成爲(wéi / wèi)潛在(zài)的(de)污染源。如果以(yǐ)含靶序列的(de)重組質粒爲(wéi / wèi)對照,100個(gè)拷貝之(zhī)内的(de)靶序列就(jiù)足以(yǐ)産生陽性擴增。陰性對照的(de)選擇亦要(yào / yāo)慎重,因爲(wéi / wèi)PCR敏感性極高,可以(yǐ)從其它方法(Sourthern 印迹或點雜交等)檢測陰性的(de)标本中檢測出(chū)極微量的(de)靶分子(zǐ)。此外,每次擴增均應包括PCR體系中各試劑的(de)時(shí)機對照,即包括PCR反應所需的(de)全部成分,而(ér)不(bù)加模闆DNA,這(zhè)對監測試劑中PCR産物殘留污染是(shì)非常有益的(de)。如果擴增結果中試劑對照爲(wéi / wèi)陽性結果,就(jiù)是(shì)某一(yī / yì /yí)種或數種試劑被污染了(le/liǎo)。此時(shí),要(yào / yāo)全部更換一(yī / yì /yí)批新的(de)試劑進行擴增,擴增時(shí)設立不(bù)同的(de)反應管,每一(yī / yì /yí)管含有一(yī / yì /yí)種被檢測試劑,在(zài)檢出(chū)污染試劑後,應馬上(shàng)處理。
(2)環境污染:在(zài)排除試劑污染的(de)可能性外,更換試劑後,若不(bù)久又發現試劑被污染了(le/liǎo),如果預防措施比較嚴密,則考慮可能爲(wéi / wèi)環境污染。
環境污染中常見的(de)污染源主要(yào / yāo)有:
① 模闆提取時(shí)真空抽幹裝置;
② 凝膠電泳加樣器;
③ 電泳裝置;
④ 紫外分析儀;
⑤ 切膠用刀或手術刀片;
⑥ 離心機;
⑦ 冰箱門把手,冷凍架,門把手或實驗台面等;
此時(shí)可用擦拭實驗來(lái)查找可疑污染源。用無菌水浸泡過的(de)滅菌棉簽擦拭可疑污染源;0.1ml去離子(zǐ)水浸泡;取5ml做PCR實驗;電泳檢測結果。
⑧ 氣溶膠。如果經過上(shàng)述追蹤實驗,仍不(bù)能查找到(dào)确切污染源,則污染可能是(shì)由空氣中PCR産物的(de)氣溶膠造成的(de),此時(shí)就(jiù)應該更換實驗場所,若條件不(bù)允許,則重新設計新的(de)引物(與原引物無相關性)。
确定污染源後怎樣處理?
(1)環境污染
1. 稀酸處理法:對可疑器具用1mol/L鹽酸擦拭或浸泡,使殘餘DNA脫嘌呤;
2. 紫外照射(UV)法:紫外波長(nm)一(yī / yì /yí)般選擇254/300nm,照射30min即可。需要(yào / yāo)注意的(de)是(shì),選擇UV作爲(wéi / wèi)消除殘留PCR産物污染時(shí),要(yào / yāo)考慮PCR産物的(de)長度與産物序列中堿基的(de)分布,UV照射僅對500bp以(yǐ)上(shàng)長片段有效,對短片段效果不(bù)大(dà)。UV照射時(shí),PCR産物中嘧啶堿基會形成二聚體,這(zhè)些二聚體可使延伸終止,但并不(bù)是(shì)DNA鏈中所有嘧啶均能形成二聚體,且UV照射還可使二聚體斷裂。形成二聚體的(de)程度取決于(yú)UV波長,嘧啶二聚體的(de)類型及與二聚體位點相鄰核苷酸的(de)序列。在(zài)受照射的(de)長DNA鏈上(shàng),形成二聚體缺陷的(de)數量少于(yú)0.065/堿基,其他(tā)非二聚體的(de)光照損傷(如環丁烷型嘧啶複合體,胸腺嘧啶乙二醇,DNA鏈間與鏈内的(de)交聯和(hé / huò)DNA斷裂等)均可終止Taq DNA聚合酶的(de)延伸。這(zhè)些位點的(de)數量與二聚體位點相當。如果這(zhè)些位點(0.13/堿基)在(zài)DNA分子(zǐ)上(shàng)随機分布,一(yī / yì /yí)個(gè)500bp片段的(de)DNA分子(zǐ)鏈上(shàng)将有32處損傷位點,那麽,105個(gè)這(zhè)樣的(de)分子(zǐ)中每個(gè)分子(zǐ)中會至少有一(yī / yì /yí)處損傷。相反,如果100bp的(de)片段,每條鏈上(shàng)僅有6處損傷,105個(gè)拷貝分子(zǐ)中将有許多分子(zǐ)沒有任何損傷。這(zhè)就(jiù)是(shì)UV照射有一(yī / yì /yí)定的(de)片段長度限制的(de)原因。
(2)反應液污染
可采用下列方法之(zhī)一(yī / yì /yí)處理:
1. DNase I法:PCR混合液(未加模闆和(hé / huò)Taq聚合酶)加入0.5U DNase I,室溫反應30 min後加熱滅活,然後加入模闆和(hé / huò)Taq聚合酶進行正常PCR擴增。該方法的(de)優點是(shì)不(bù)需要(yào / yāo)知道(dào)污染DNA的(de)序列;
2. 内切酶法:選擇識别4個(gè)堿基的(de)内切酶(如Msp I和(hé / huò)Taq I等),可同時(shí)選擇幾種,以(yǐ)克服用一(yī / yì /yí)種酶隻能識别特定序列的(de)缺陷,室溫作用1h 後加熱滅活進行PCR;
3. 紫外照射法:未加模闆和(hé / huò)Taq聚合酶的(de)PCR混合液進行紫外照射,注意事項與方法同上(shàng)述UV照射法;
4. g射線輻射法:1.5kGy的(de)輻射可完全破壞0.1ng基因組DNA,2.0 kGy可破壞104拷貝的(de)質粒分子(zǐ),4.0 kGy仍不(bù)影響PCR,但高于(yú)此限度會使PCR擴增效率下降。引物可受照射而(ér)不(bù)影響PCR,g射線是(shì)通過水的(de)離子(zǐ)化産生自由基來(lái)破壞DNA的(de)。
(3)尿嘧啶糖苷酶(UNG)法
由于(yú)UV照射的(de)去污染作用對500bp以(yǐ)下的(de)片段效果不(bù)好,而(ér)臨床用于(yú)檢測的(de)PCR擴增片段通常爲(wéi / wèi)300bp左右,因此UNG的(de)預防作用日益受到(dào)重視和(hé / huò)肯定。
1. 原理:在(zài)PCR産物或引物中用dU 代替dT。這(zhè)種dU化的(de)PCR産物與UNG一(yī / yì /yí)起孵育,因UDG可裂解尿嘧啶堿基和(hé / huò)糖磷酸骨架間的(de)N-糖基鍵,可除去dU而(ér)阻止TaqDNA聚合酶的(de)延伸,從而(ér)失去被再擴增的(de)能力。UNG對不(bù)含dU的(de)模闆無任何影響。UNG可從單或雙鏈DNA中消除尿嘧啶,而(ér)對RNA中的(de)尿嘧啶和(hé / huò)單一(yī / yì /yí)尿嘧啶分子(zǐ)則無任何作用。
2. dUTP法:用dUTP代替dTTP,使産物中摻入大(dà)量dU。在(zài)再次進行PCR擴增前,用UNG處理PCR混合液即可消除PCR産物的(de)殘留污染。由于(yú)UNG在(zài)PCR循環中的(de)變性一(yī / yì /yí)步便可被滅活,因此不(bù)會影響含dU的(de)新的(de)PCR産物。
3. dU引物法:合成引物時(shí)以(yǐ)dU 代dT,這(zhè)樣PCR産物中僅5ˊ端帶dU。UNG處理後,引物失去了(le/liǎo)結合位點而(ér)不(bù)能擴增。對長片段(1-2kb以(yǐ)上(shàng))的(de)擴增用dUTP法效率較用dTTP低,而(ér)用dU法就(jiù)可克服這(zhè)一(yī / yì /yí)缺點。dU引物最好将dU設計在(zài)3ˊ端或近ˊ端。該法僅能用于(yú)引物以(yǐ)外試劑的(de)處理。
4. 優點:可以(yǐ)去除任何來(lái)源的(de)污染;UNG處理可以(yǐ)和(hé / huò)PCR擴增在(zài)同一(yī / yì /yí)個(gè)反應管内進行;由于(yú)擴增産物中有大(dà)量dU存在(zài),可徹底消除污染源。
5. 需注意的(de)是(shì)摻入dUTP的(de)DNA不(bù)應對産物的(de)任何操作有影響,在(zài)進行PCR産物克隆時(shí),應該轉化UNG-(UNG缺陷)大(dà)腸杆菌受體菌,否則轉化産物會被受體菌UNG消化掉。 (4) 固相捕獲法
用于(yú)去除标本中污染的(de)核酸和(hé / huò)雜質,原理如下:1)用一(yī / yì /yí)生物素标記的(de)單鏈RNA探針與待擴核酸雜交,雜交區域是(shì)非擴增區;2)用包被鏈黴親和(hé / huò)素的(de)固相載體來(lái)捕獲帶有生物素探針的(de)雜交核酸,通過漂洗可去除污染的(de)擴增産物和(hé / huò)雜質;3)洗脫靶分子(zǐ)後用特異引物擴增非RNA探針雜交區域。第2)步的(de)漂洗後可用PCR檢測以(yǐ)确定标本是(shì)否被擴增産物或重組質粒污染。
(5)RS-PCR法(RNA-specific PCR)
也(yě)稱爲(wéi / wèi)鏈特異性PCR,主要(yào / yāo)指用于(yú)RNA模闆的(de)特異性PCR法,該法可明顯降低假陽性而(ér)不(bù)影響PCR的(de)敏感性。其關鍵在(zài)于(yú)設計引物,逆轉錄引物的(de)3ˊ端(A區)有2 0個(gè)核苷酸左右爲(wéi / wèi)模闆的(de)特異性互不(bù)序列,5ˊ端2 0個(gè)核苷酸(C區)爲(wéi / wèi)附加修飾堿基。與mRNA逆轉錄後,經超速離心使 cDNA與多餘引物分開,再用和(hé / huò)第二引物(C)以(yǐ)第一(yī / yì /yí)鏈cDNA爲(wéi / wèi)模闆合成第二鏈cDNA,以(yǐ)後的(de)PCR循環中用逆轉錄引物的(de)B區和(hé / huò)引物C進行擴增加尾cDNA,而(ér)污染的(de)DNA或質粒DNA才不(bù)會被擴增。
(6)抗污染引物法
該對引物擴增時(shí)通過病毒DNA克隆如入質粒的(de)位點。這(zhè)一(yī / yì /yí)區域隻存在(zài)完整的(de)原病毒中,在(zài)重組質粒中,這(zhè)一(yī / yì /yí)區域分成兩個(gè)區域與克隆位點被。如果重組質粒污染了(le/liǎo)标本,也(yě)不(bù)能擴增出(chū)任何條帶,即使出(chū)現了(le/liǎo)擴增帶,其大(dà)小也(yě)與預期的(de)不(bù)同。隻有原病毒DNA才能被引物擴增,因此隻要(yào / yāo)出(chū)現預期大(dà)小的(de)擴增帶就(jiù)可以(yǐ)證明标本是(shì)陽性的(de),該法試用于(yú)環狀靶分子(zǐ)系列。