化繁为简!小翊带你轻松搞定qPCR数据分析
荧光定量PCR(qPCR)是实验室常用的一种技术,该技术可以应用于基因表达分析、基因分型、 病原体检测、SNP分析等。 qPCR实验操作简单,原理易懂,但面对一堆凌乱的数据,如何进行结果分析成了最头疼的问题,今天小翊将带你学会如何化繁为简,轻松获得可以发表SCI的数据!
qPCR常用的分析方法有相对定量和绝对定量,需根据不同的实验设计进行选择。本期我们关注的是qPCR最常见的应用—基因表达分析,一般选择相对定量法。
1. 实验设计
假设目前需要研究光诱导对拟南芥AtSUC2基因表达的影响,以未经过任何处理的拟南芥植株作为对照组,实验组为经过一定光诱导处理过的植株,分别提取RNA进行反转录,以得到的cDNA为模板,选择拟南芥GAPDH基因作为内参,进行qPCR实验。
需要设置的qPCR孔如下:
1) NTC用来验证PCR体系中是否存在污染;
2) NRT是指用未经反转录的RNA作为模板,是对gDNA残留的控制;
3) 内参基因用来校正因样品初始浓度不同而造成的差异;
4) 而对照样品的选择一般有以下几种情况:
² 某处理方法对基因表达的影响,将未处理的样本作为参照样本;
² 检测基因在不同时间的表达差异,将0时刻的样本作为参照样本;
² 比较基因在不同组织中的表达差异,人为选定一个组织作为参照样本。
这里需要注意的一点是,上面每个材料都设置了3个PCR孔(1、2、3),这是PCR重复,即技术性重复,是为了消除操作误差,正确评估扩增效率。此外还需设置生物学重复,即不同的材料(时间、植株、批次、反应板)做的同一实验,目的是校准生物学误差,分析处理是否具有统计意义。具体到本例中,实验组和对照组都需要至少再处理两组拟南芥样本(A、B、C),分别提RNA进行逆转录,再做qPCR,统计时以三个生物学重复的平均值进行分析。
2. 结果分析——△△Ct法
△△Ct法的特点是只依靠Ct值来计算结果,但前提是目的基因与内参基因的扩增效率较为一致并且都在90-110%之间。具体的计算公式为:
△Ct= Ct(目的基因)- Ct(内参基因)
△△ Ct= △Ct(实验组)- △Ct(对照组)
RQ=2^-△△Ct,RQ即为研究的目的基因在处理的样本中相比对照组的相对表达量。
假设上面研究光诱导对拟南芥AtSUC2基因表达影响的实验中,qPCR的结果如下:
|
实验组(复孔Ct平均值) |
对照组(复孔Ct平均值) |
|||||
A |
B |
C |
A |
B |
C |
||
AtSUC2 |
23.60 |
23.00 |
23.15 |
25.80 |
26.32 |
27.00 |
|
GAPDH |
16.75 |
16.80 |
16.72 |
16.75 |
16.50 |
16.00 |
|
△Ct |
6.85 |
6.20 |
6.43 |
9.05 |
9.82 |
11.00 |
|
2^-△Ct |
0.00867 |
0.01360 |
0.01160 |
0.00189 |
0.00111 |
0.00049 |
|
|
|
|
|
0.00116 |
|||
2^-△△Ct |
7.47285 |
11.72617 |
9.99814 |
1.62637 |
0.95373 |
0.42093 |
|
Ave |
9.73238 |
1.00035 |
|||||
SEM |
2.13907 |
0.60407 |
计算时,首先我们把对照组的2^-△Ct数据求平均值(上图中为0.00116),然后用2^-△Ct中的每一个数据除以这个平均值,即得到2^-△△Ct的值,最后再整理得到平均值与标准差,表明实验组目的基因表达量相比对照组提高了约9.73倍。结果用Graphpad软件作图如下:
利用软件的t检验计算出P value=0.0024<0.05,表明具有统计学差异,结果可信。
3. 结果分析——双标准曲线法
在实际应用中,由于目的基因与内参基因的扩增效率常常是不同的,需要重新设计引物,优化反应条件使得扩增效率相同,但其实我们还可以选择更方便的双标准曲线法。
这里我们先了解下绝对定量的分析方法。具体的步骤是先通过PCR扩增目的片段,然后将目的片段插入克隆载体中,提取重组质粒,待测序正确后即可作为标准品。质粒DNA量可用Nanodrop等仪器测定,通过拷贝数换算公式转换成具体的质粒拷贝数,然后进行倍比稀释后扩增。以标准品拷贝数的对数值为横坐标,以测得的Ct值为纵坐标绘制标准曲线,根据未知样品的Ct值就可以计算出其绝对拷贝数。
拷贝数计算公式:拷贝数=(质量÷相对分子质量)×6.02×1023。
双标准曲线法是通过分别构建目的基因与内参基因的标准品,进行绝对定量并制作标准曲线,计算出未知样品绝对拷贝数之后再进行比较,因此准确性更高。
具体的计算公式为:
Q=目的基因拷贝数/内参基因拷贝数
RQ=Q实验/Q对照
假设上面研究光诱导对拟南芥AtSUC2基因表达影响的实验中,分别构建AtSUC2与GAPDH的标准品,制作标准曲线如下:
待测样品目的基因和内参基因的Ct值如下:
|
实验组 |
对照组 |
|||||
|
A |
B |
C |
A |
B |
C |
|
AtSUC2 |
翌圣生物科技(上海)股份有限公司 商家主页地 址: 上海市浦东新区天雄路166弄一号楼三层南单元 联系人: 李自转 电 话: 400-6111-883、021-34615995-8075 传 真: 021-34615995-188 Email:lizizhuan@yeasen.com 相关咨询新技术分享:PIP-seq,无需配套仪器的单细胞实验! (2024-06-25T00:00 浏览数:10421) qPCR数据处理秘籍:干货满满,看完还想再来一篇! (2024-06-25T00:00 浏览数:11840) 扒一扒!无血清培养添加物-常见细胞因子 (2024-06-25T00:00 浏览数:11766) 通知通知!RNA手动+自动化建库实操训练营活动来了~ (2024-06-25T00:00 浏览数:11426) 干货 | 基因编辑探秘系列之在细胞与基因治疗领域的应用 (2024-06-25T00:00 浏览数:12108) 告别黑胶虫污染——黑胶虫清除剂 (2024-06-25T00:00 浏览数:8210) 邀请函 | 逆“瘤”而上!翌圣邀您共赴第二届上海精准肿瘤研究创新论坛! (2024-06-16T00:00 浏览数:14371) 干货 | TadA脱氨酶:开启m6A检测的新篇章 (2024-06-14T00:00 浏览数:14566) 邀请函 | 倒计时3天!翌圣诚邀您共赴CSGCT 2024! (2024-06-14T00:00 浏览数:15618) 上新 | 想要动物组织/细胞RNA提取又快又好?看这里! (2024-06-14T00:00 浏览数:16541) ADVERTISEMENT
|