PCR-SSCP构象筛查:150 bp教学片段的非放射性PAGE

以已测序等长教学变体和参考片段,在两种甘油条件下比较单链构象,使用SYBR Gold显影。

01本篇适用条件

使用无害合成150 bp参考片段R和仅1 nt不同的等长变体V,均已测序,另给一个教学未知U。各自PCR后净化定量至10 ng/μL,每样在0%和10%甘油8%非变性胶上并行,含独立重复制样;保留未变性双链对照与PCR NTC。不用于临床诊断,不用放射同位素。

02实验原理

单链DNA按序列及温度折叠,构象改变可导致非变性胶迁移改变。两条互补链常有不同构象,条带数不固定;双链残留与多构象会造成额外带。改变甘油可能改变分辨率,参考/变体在同胶比较比跨胶绝对位置可靠。

03安全与适用范围

样本仅为已知无害教学DNA或明确的非致病实验室株。戴实验服、手套,使用过滤枪头;配液、加模板和开扩增管用分开的器材与区域,扩增管只在产物区打开。凝胶和核酸染料按本地SDS处理;优先蓝光成像,断电后开电泳槽。扩增阳性不代表序列正确。 未聚合丙烯酰胺有神经毒性,由受训者配胶;TEMED/APS及甲酰胺在相容化学通风条件下操作。电泳需安全冷却槽,先断电再开盖;染液与胶按SDS单独收集。

04材料与仪器

  • R/V/U无害DNA、10 μM已验证引物、GoTaq G2 Colorless体系、净化与荧光定量装置。
  • 30%丙烯酰胺:双丙烯酰胺29:1、5×TBE、甘油、10%新鲜APS、TEMED、甲酰胺、0.5 M EDTA、10%溴酚蓝。
  • 1 mm厚8×8 cm小胶装置、循环冷却与温度计、SYBR Gold 10000×原液、适配成像仪。

05配液与用量

每25 μL反应加量终浓度
5×Colorless GoTaq反应缓冲液5 μL1×;MgCl₂ 1.5 mM,不再盲加镁
dNTP,四种各10 mM0.5 μL每种0.2 mM
正向引物10 μM0.5 μL0.2 μM
反向引物10 μM0.5 μL0.2 μM
GoTaq G2,5 U/μL0.125 μL0.625 U;用总混液避免单管吸0.125 μL
模板或水1 μL见正文指定
无核酸酶水17.375 μL总25 μL

100 μM引物工作液以10 μL储备加90 μL水配成10 μM。N管共用混液按N×1.1份配,模板不加入混液;每管分24 μL再加1 μL模板/水。

额外配液配方核算
8%胶10 mL、0%甘油30%29:1溶液2.667 mL,5×TBE1 mL,水6.223 mL,10%APS100 μL,TEMED10 μL总10.000 mL,TBE0.5×;APS/TEMED最后加
8%胶10 mL、10%甘油上方水改5.223 mL,另加甘油1 mL总10.000 mL,甘油10%体积比
变性上样液10 mL甲酰胺9.5 mL、0.5 M EDTA200 μL、10%溴酚蓝50 μL、水250 μL95%甲酰胺,10 mM EDTA,0.05%染料
每个变性样DNA10 ng/μL,1 μL+变性上样液5 μL共6 μL,上3 μL即5 ng
0.5×TBE500 mL5×TBE50 mL,水450 mL制胶与运行浓度一致
染液50 mL10000×SYBR Gold5 μL+0.5×TBE至50 mL1×,避光;两胶各一份

06时间安排

阶段条件时间
PCR/净化/定量150 bp2–3小时
制胶聚合室温45–60分钟
预跑/分离胶温10±1°C、5 V/cm15分钟+2–3小时
显影1×SYBR Gold,室温避光20分钟
成像判读相同曝光20分钟

07开始前的准备

先用R/V预实验,要求至少一种胶条件能稳定区分已知1 nt变体;不能预设SSCP一定检出。记录冷却槽设置与实际胶邻近温度,电泳电压按电极间距计算,5 V/cm不是“胶长×5”自动通用。若体系不能稳定控温,不将阴性用于排除变异。

08逐步操作

  1. 核对R/V全长150 bp及唯一差异,保存比对;U仅在结果判读后揭盲。
  2. 按25 μL表分别做R/V/U与NTC,95°C2分钟;30循环95°C30秒/58°C30秒/72°C15秒;72°C5分钟。
  3. 各取小份看2%琼脂糖胶,单一150 bp且NTC无带后净化,均调为10 ng/μL。
  4. 受训者按表分别配0%及10%甘油胶液,最后加APS/TEMED,灌1 mm小胶并插梳,聚合45–60分钟。
  5. 装电泳槽,加0.5×TBE并启用循环冷却,冲洗胶孔,确认无漏液、气泡。
  6. 实际胶邻近温度10±1°C、5 V/cm预跑15分钟,记录电压、电流及温度。
  7. 给R/V/U分别配两份变性样:1 μL DNA+5 μL变性上样液;另留1 μL未变性R加1 μL6×普通DNA上样液和4 μL水作双链参照。
  8. 将变性样95°C5分钟,立即冰上3分钟,轻短离心收液;双链参照不加热。
  9. 每孔快速加3 μL,双链参照上样量同为5 ng;NTC同变性处理,记录上样次序。
  10. 在10±1°C、5 V/cm运行2–3小时,记录每15分钟温度和电流;染料至胶长约3/4时停,避免跑出。
  11. 断电,拆胶入50 mL1×SYBR Gold,室温避光轻摇20分钟,每胶独立染液。
  12. 用相同曝光成像,保留原图;比较两种胶上R/V重复一致性及U是否出现可重复迁移改变。
    SYBR Gold结合双链DNA时的完整激发与发射光谱,含波长和两纵轴

    MP11494原Figure 1完整保留激发/发射曲线、左右纵轴与200–700 nm波长轴,用于选择兼容的成像通道。该光谱针对结合双链DNA的染料,不能直接据此推断本篇单链SSCP的灵敏度或变异检出率;同页RNA染色比较图未混入。

    Thermo Fisher Scientific,SYBR Gold Nucleic Acid Gel Stain,MP11494,Figure 1,物理PDF第2页来源机构版权;公开技术资料完整图教学引用,未声明开放许可;不含商品推广查看技术来源 ↗点击图片查看原图 ↗
  13. 对U无论迁移是否改变都与测序真值比较;迁移异常仅记为“疑似变异”,须测序确认具体碱基。
  14. 报告温度、胶组成、片段长度、阳性检出能力和未检出限制,处理胶及甲酰胺废物。

09结果判断与质控

已知R/V应在至少一种条件下有稳定差别,复制样带型应一致。未变性参照帮助识别双链残留,不能要求所有样本固定三条带。阴性SSCP不排除点突变,异常也可由温度、杂质及异源双链引起,不能沿用“无假阳性”说法。

10实验记录模板

样本/真值PCR/净化ng/μL胶甘油%上样ngV/cm/时间温度范围重复带型迁移结论/测序
R/V/U/N待填0/105待填待填待填待填

11常见问题与排错

R/V不可分

该条件未建立检出能力,调整温度或胶组成后重新验证;不能把U同R判无变异。

条带多而模糊

查变性/冷却、RNA和引物残留、过量上样及温升。

重复样不一致

检查上样延迟、混液及热状态;重新独立制样,不挑选好看的单孔。

12参考资料

  • 用户提供网络手册物理第36–38页:读取原放射性SSCP全路线,保留单链非变性分离,改为无害合成样本与非放射显影,纠正固定条带数、检出率和无假阳性断言。
  • Thermo Fisher Scientific,SYBR Gold Nucleic Acid Gel Stain,MP11494:已读单/双链DNA适用性、10000倍稀释及10–40分钟染色;本例20分钟在该范围内,实际读取2026-11-02。
  • Promega,GoTaq G2 DNA Polymerase Product Information,9PIM784,修订03/18:已读50 μL体系、1.5 mM MgCl₂、0.2 mM各dNTP、0.1–1 μM引物、约1分钟/kb延伸及25–30循环;本文按体积减半,保留相同酶浓度。
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做完最后一步,再核对原始记录。填写实际用量、起止时间与观察结果;遇到异常,先记录,再查看排错说明。