實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀如何檢測肉類微生物

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實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀檢測肉類微生物主要基于聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)技術(shù),并結(jié)合熒光檢測方法,能夠?qū)θ忸愔械奈⑸镞M(jìn)行定性和定量分析,具體操作步驟如下:
樣品采集與處理:從肉類樣品的不同部位采集適量樣本,放入無菌容器中。將采集的樣品進(jìn)行均質(zhì)處理,使微生物均勻分散在溶液中。然后采用合適的核酸提取方法,如試劑盒法,從樣品中提取微生物的核酸(DNA 或 RNA)。對于 RNA 病毒等含 RNA 的微生物,還需要進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄過程,將 RNA 轉(zhuǎn)化為 cDNA。
引物和探針設(shè)計(jì):根據(jù)目標(biāo)微生物的特定基因序列,設(shè)計(jì)特異性的引物和熒光探針。引物是一段短的 DNA 序列,能夠與目標(biāo)基因的兩端互補(bǔ)配對,引導(dǎo) DNA 聚合酶進(jìn)行擴(kuò)增;熒光探針則是一段與目標(biāo)基因中間部分互補(bǔ)的寡核苷酸,兩端分別標(biāo)記有熒光報(bào)告基團(tuán)和淬滅基團(tuán)。當(dāng)探針完整時(shí),熒光報(bào)告基團(tuán)發(fā)出的熒光被淬滅基團(tuán)吸收;而當(dāng)探針被降解時(shí),熒光報(bào)告基團(tuán)與淬滅基團(tuán)分離,發(fā)出熒光。
配制反應(yīng)體系:在 PCR 反應(yīng)管中依次加入適量的模板核酸(提取的微生物核酸或 cDNA)、引物、熒光探針、DNA 聚合酶、dNTPs(脫氧核苷三磷酸)、緩沖液等,組成 PCR 反應(yīng)體系。確保各成分的濃度和比例合適,以保證 PCR 反應(yīng)的順利進(jìn)行。
設(shè)置反應(yīng)條件:將 PCR 反應(yīng)管放入實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀中,設(shè)置合適的反應(yīng)程序。一般包括預(yù)變性步驟,使 DNA 雙鏈解開;然后進(jìn)行多個(gè)循環(huán)的變性、退火和延伸步驟。變性是使 DNA 雙鏈分離,退火是讓引物與模板 DNA 結(jié)合,延伸是在 DNA 聚合酶的作用下合成新的 DNA 鏈。在每個(gè)循環(huán)的延伸階段,熒光探針會(huì)被 DNA 聚合酶降解,釋放出熒光信號,實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測熒光信號的強(qiáng)度。
數(shù)據(jù)分析與結(jié)果判斷:隨著 PCR 反應(yīng)的進(jìn)行,熒光信號會(huì)逐漸增強(qiáng)。實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀會(huì)自動(dòng)記錄每個(gè)循環(huán)的熒光值,并生成擴(kuò)增曲線。通過分析擴(kuò)增曲線的 Ct 值(循環(huán)閾值,即熒光信號達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)所經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)),可以對目標(biāo)微生物進(jìn)行定性和定量分析。一般來說,Ct 值越小,說明樣品中目標(biāo)微生物的核酸含量越高。同時(shí),通過與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)品的擴(kuò)增曲線進(jìn)行比較,還可以計(jì)算出樣品中目標(biāo)微生物的具體數(shù)量。如果樣品的擴(kuò)增曲線呈現(xiàn)典型的 S 型曲線,且 Ct 值在合理范圍內(nèi),則判定樣品中存在目標(biāo)微生物;如果沒有擴(kuò)增曲線或 Ct 值大于設(shè)定的閾值,則判定樣品中不存在目標(biāo)微生物或微生物含量低于檢測限。
實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀檢測肉類微生物具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、檢測速度快等優(yōu)點(diǎn),能夠快速準(zhǔn)確地檢測出肉類中可能存在的致病菌、腐敗菌等微生物,為肉類食品安全提供有力保障。
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