荧光探针和荧光染料

实时荧光PCR定量包括探针类和非探针类两种，探针类是利用与靶序列特异杂交的探针来指示扩增产物的增加，非探针类则是不利用杂交原理，而利用其他的一些理化特征指示扩增产物的增加。前者由于增加了探针的识别步骤，特异性更高，但后者则简便易行。

1．TaqMan 探针

TaqMan 探针是一种寡核苷酸探针，荧光基团连接在探针的5’末端，而淬灭剂则在3’末端。当探针与靶序列配对时，荧光基团发射的荧光因与3’端的淬灭剂接近而被淬灭。在进行延伸反应时，聚合酶的5’外切酶活性将探针切断，使得荧光基团与淬灭剂分离，发射荧光。一分子的产物生成就伴随着一分子的荧光信号的产生。随着扩增循环数的增加，释放出来的荧光基团不断积累。因此Taqman探针检测的是积累荧光。常用的荧光基团是FAM，TET，VIC，HEX。

2．分子信标（molecular beacon）

分子信标是一种呈发夹结构的茎环双标记寡核苷酸探针，两端的核酸序列互补配对，因此标记在一端的荧光基团与标记在另一端的淬灭基团紧紧靠近。荧光基团被激发后产生的光子被淬灭剂淬灭，由荧光基团产生的能量以红外而不是可见光形式释放出来。

分子信标的茎环结构中，环一般为15-30 个核苷酸长，并与目标序列互补；茎一般5-7 个核苷酸长，并相互配对形成茎的结构。荧光基团标记在探针的一端，而淬灭剂则标记在另一端。在复性温度下，因为模板不存在时形成茎环结构，当加热变性会互补配对的茎环双链解开，如果有模板存在环序列将与模板配对。与模板配对后，分子信标将成链状而非发夹状，使得荧光基团与淬灭剂分开。当荧光基团被激发时，因淬灭作用被解除，发出激发光子。由于是酶切作用的存在，分子信标也是积累荧光。常用的荧光基团：FAM ，Texas Red 。

3．SYBR Green I

SYBR Green I 是一种能与双链DNA 结合发光的荧光染料。其与双链DNA结合后，荧光大大增强。因此， SYBR Green I的荧光信号强度与双链DNA的数量相关，可以根据荧光信号检测出PCR体系存在的双链DNA数量。SYBR Green I 的最大吸收波长约为497nm，发射波长最大约为520nm。

SYBR Green I 的缺点：由于SYBR Green I没有特异性，不能识别特定的双链，只要是双链就会结合发光，对PCR反应中的非特异性扩增或引物二聚体也会产生荧光。所以在临床上使用可能会有假阳性发生。

SYBR Green I的优点：SYBR Green I的优点是因为其缺点产生，由于它能所有的双链DNA相结合，所以对不同模板不需特别定制，通用性好，并且价格相对较低。这对科研是很有利的，因此国内外在科研中使用比较普遍。

4. 荧光谐振能量传递（FRET）

　　FRET探针是罗氏的发明专利，又称双杂交探针，FRET探针由两条相邻探针组成，在一条探针的5`端标记FAM荧光基团，另一探针的3`端标记Red 640荧光基团。当复性时，探针结合在模板上，FAM基团和Red640基团相邻，激发FAM产生的荧光，作为Red640基团的激发光被吸收，使Red640发出波长为640的荧光。当变性时，探针游离，两基团距离远，不能产生640波长的荧光。由于FRET探针是靠近发光，所以检测信号是实时信号，非累积信号。常用的荧光基团是：LC-Red640，LC-Red705。

5．LUX Primers

LUX (light upon extention) 引物是利用荧光标记的引物实现定量的一项新技术。目的使用类分子信标的发夹结构设计引物，使引物同时起到荧光探针的作。引物对中的一个引物3’端用荧光报告基团标记。在没有单链模板的情况下，该引物自身配对，形成发夹结构，使荧光淬灭。在模板存在的情况下，引物与模板配对，发夹结构打开，产生荧光信号。使用LUX引物，不需要专门设计探针，即省了成本又给实验设计提供了宽松的条件。由于没有探针控制特异性，因此他的特异性要弱于探针技术，但非特异性扩增或引物二聚体没有影响，所以其特异性要强于SYBR　GREEN。

图.LUX 引物工作原理

能用于实时荧光PCR定量的方法很多，各有特点。

	SYBR　GREEN	FRET探针	Taqman	分子信标	LUX 引物
性质	可逆荧光		积累荧光
熔点分析	能		不能
特异性	引物（非特异性扩增或引物二聚体有影响）	引物＋2探针	引物＋探针	引物＋探针	引物（非特异性扩增或引物二聚体无影响）
探针	不需要	需要	需要	需要	不需要
通用性	通用	专用	专用	专用	专用

(责任编辑：泉水)

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