等温扩增技术是一种在恒定温度下进行核酸扩增的分子生物学方法,与传统的PCR技术相比,不需要热循环仪器,具有操作简便、反应速度快、灵敏度高、特异性强等优点,适用于多种领域,如疾病诊断、食品安全、环境监测等 ...
等温扩增技术是一种在恒定温度下进行核酸扩增的分子生物学方法,与传统的PCR技术相比,不需要热循环仪器,具有操作简便、反应速度快、灵敏度高、特异性强等优点,适用于多种领域,如疾病诊断、食品安全、环境监测等。本文介绍常见的几种 :
那么,这些等温扩增技术各有什么特点和优势呢?哪一种技术更适合您的需求呢?本文来一一比较一下。 01 LAMP & RT-LAMP LAMP技术利用4条引物和Bst DNA聚合酶,在60~65℃的恒定温度下,对靶序列进行循环扩增,形成具有“梯形”结构的DNA产物。RT-LAMP则是在LAMP的基础上加入逆转录酶,用于检测RNA靶序列。该技术具有高效率、高灵敏度和高特异性的特点,可用于检测DNA或RNA靶序列。该技术的应用领域包括病原微生物检测、基因分型、基因表达分析等。 图源自NEB官网 LAMP技术的优点是:
LAMP技术的缺点是:
02 SDA SDA技术利用限制性内切酶和BsoBI DNA聚合酶,在37℃的恒定温度下,对靶序列进行指数级扩增。该技术需要在引物中引入限制性内切酶的识别位点,并在反应过程中加入限制性内切酶和dUTP,使得DNA聚合酶在遇到dUTP时停止延伸,并在另一条链上进行链置换,从而实现扩增。该技术具有高灵敏度和高特异性的特点,可用于检测DNA靶序列。该技术的应用领域包括病原微生物检测、遗传疾病诊断、SNP分析等。 图源自NEB官网 SDA技术的优点是:
SDA技术的缺点是:
03 HDA HDA技术利用解旋酶和Bacillus stearothermophilus DNA聚合酶,在65℃的恒定温度下,对靶序列进行指数级扩增。该技术不需要限制性内切酶或其他辅助因子,只需要两条引物和两种酶,就可以实现扩增。该技术具有操作简单、反应快速、成本低廉的特点,可用于检测DNA靶序列。该技术的应用领域包括病原微生物检测、遗传疾病诊断、食品安全检测等。 图源自ResearchGate HDA技术的优点是:
HDA技术的缺点是:
04 NEAR NEAR技术利用切刻酶和Bst DNA聚合酶,在37~42℃的恒定温度下,对靶序列进行指数级扩增。该技术需要在引物中引入切刻酶的识别位点,并在反应过程中加入切刻酶和dUTP,使得DNA聚合酶在遇到dUTP时停止延伸,并在另一条链上进行链置换,并且切刻掉原始模板上的dUTP位点,从而实现扩增。该技术具有高效率、高灵敏度和高特异性的特点,可用于检测DNA靶序列。该技术的应用领域包括病原微生物检测、遗传疾病诊断、基因表达分析等。 图源自ACS Publications NEAR技术的优点是:
NEAR技术的缺点是:
05 NASBA NASBA技术利用逆转录酶、RNA复制酶和RNase H,在41℃的恒定温度下,对RNA靶序列进行指数级扩增。该技术需要三条引物,其中一条引物带有T7启动子序列,逆转录酶将RNA靶序列转录为cDNA,RNA复制酶将cDNA转录为多条RNA,RNase H将RNA-DNA杂合体降解,从而实现扩增。该技术具有高灵敏度和高特异性的特点,可用于检测RNA靶序列。该技术的应用领域包括RNA靶序列检测、基因表达分析、miRNA检测等。 图源自premierbiosoft NASBA技术的优点是:
NASBA技术的缺点是:
06 RCA RCA技术利用φ29 DNA聚合酶,在30~37℃的恒定温度下,对环状模板进行线性或指数级扩增。该技术需要一条引物和一个环状模板,如果靶序列是线性的,则需要设计一个锁环探针,使其两端与靶序列互补配对,并在连接酶的作用下形成环状模板。φ29 DNA聚合酶具有强链置换活性,可以在环状模板上进行滚环复制,形成重复的线形单链DNA序列。该技术具有高效率、高灵敏度和高特异性的特点,可用于检测DNA或RNA靶序列。该技术的应用领域包括病原微生物检测、遗传疾病诊断、SNP分析、原位杂交检测等。 图源自Chemical Society Reviews RCA技术的优点是:
RCA技术的缺点是:
07 RPA RPA技术利用重组酶、单链结合蛋白和DNA聚合酶,在25~42℃的恒定温度下,对靶序列进行指数级扩增。该技术需要两条引物和三种蛋白,重组酶可以与引物结合,并在ATP的作用下,识别并解开靶序列的双链结构,促使引物与模板进行链交换,形成D环结构。单链结合蛋白可以与被置换出的单链DNA结合,稳定D环结构。DNA聚合酶可以在引物的3’端启动DNA扩增,形成完整的扩增子。该技术具有操作简单、反应速度快、灵敏度高、特异性强的特点,可用于检测DNA或RNA靶序列。该技术的应用领域包括病原微生物检测、遗传疾病诊断、食品安全检测等。 图源自Research Gate RPA技术的优点是:
RPA技术的缺点是:
综上所述,各种等温扩增技术各有 结尾 综上所述,各种等温扩增技术各有优劣,没有一种技术是完美的。选择哪一种技术,需要根据您的具体需求和条件来决定。例如,如果您需要快速、简便、低成本的检测方法,可以选择HDA或RPA技术;如果您需要高灵敏度、高特异性的检测方法,可以选择SDA、NEAR或NASBA技术;如果您需要检测RNA靶序列,可以选择RT-LAMP或NASBA技术;如果您需要多重检测或定量检测,可以选择SDA、NEAR、NASBA或RCA技术。当然,您也可以根据自己的喜好和经验,尝试不同的技术,找到最适合您的那一种,欢迎评论区一起讨论交流。 |