Polymerase Chain Reaction è una tecnica utilizzata per amplificare una regione specifica del DNA in vitro. A causa dell'invenzione di questa tecnica di Kary Mullis nel 1983, gli scienziati sono in grado di fare migliaia o milioni di copie di frammenti di DNA specifici a scopo di ricerca. Attualmente è diventata una tecnica comune e ordinariamente eseguita nei laboratori clinici e di ricerca per un'ampia varietà di applicazioni. Esistono variazioni della tecnica PCR tradizionale come RT PCR, PCR nested, multiplex PCR, Q PCR, RT - QPCR, ecc. RT PCR e Q PCR sono due importanti variazioni della PCR. La differenza chiave tra RT PCR e Q PCR è quella RT PCR è usato per rilevare l'espressione genica attraverso la creazione diDNA complementare (cDNA) trascrizioni da RNA mentre Q PCR viene utilizzato per misurare quantitativamente i prodotti della PCR in tempo reale utilizzando coloranti fluorescenti.
CONTENUTO
1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è la RT PCR
3. Cos'è QPCR
4. Confronto affiancato - RT PCR vs QPCR
5. Sommario
La reazione a catena della polimerasi a trascrizione inversa (RT PCR) è una variante della PCR che viene utilizzata per rilevare l'espressione di RNA. È un metodo molto importante per rilevare l'espressione di mRNA nei tessuti. RT PCR viene utilizzato quando il materiale di partenza del campione è RNA. Nella PCR RT, il modello mRNA viene prima convertito in DNA complementare. Questo passaggio è catalizzato dall'enzima transcriptasi inversa e il processo è noto come trascrizione inversa. In secondo luogo, la PCR tradizionale viene utilizzata per il cDNA appena sintetizzato per l'amplificazione.
RT PCR è una tecnica altamente sensibile che richiede una quantità relativamente piccola di campione di RNA. RT PCR è comunemente usato nella diagnosi e quantificazione delle specie di RNA, in particolare i virus a RNA come il virus dell'immunodeficienza umana e il virus dell'epatite C.
Figura 01: tecnica RT PCR
La PCR quantitativa (QPCR) è una variante della PCR che viene utilizzata per misurare quantitativamente i prodotti della PCR. Viene anche indicata come reazione a catena della polimerasi in tempo reale poiché misura l'amplificazione del tempo reale utilizzando la macchina PCR in tempo reale. È un metodo adatto per determinare la quantità di una sequenza bersaglio o di un gene presente in un campione. La caratteristica interessante di QPCR è che combina sia l'amplificazione che la vera quantificazione in un unico passaggio. Pertanto, la necessità di elettroforesi su gel nel rilevamento può essere eliminata con la tecnica QPCR. QPCR utilizza coloranti fluorescenti per etichettare i prodotti PCR durante le reazioni PCR che alla fine portano alla quantificazione diretta. Quando i prodotti della PCR si accumulano, anche i segnali fluorescenti si accumulano e saranno misurati dalla macchina in tempo reale. QPCR può essere combinato con RT PCR. È noto come RT - QPCR o QRT - PCR ed è considerato un metodo più potente, sensibile e quantitativo per il rilevamento dei livelli di RNA nelle cellule o nei tessuti.
SYBR Green e Taqman sono due metodi impiegati per rilevare o osservare il processo di amplificazione della PCR in tempo reale. Il metodo SYBR Green viene effettuato utilizzando un colorante fluorescente denominato SYBR green e rileva l'amplificazione legando il colorante per produrre DNA a doppio filamento. Taqman viene eseguito utilizzando sonde a doppia etichetta e rileva l'amplificazione per degradazione della sonda mediante Taq polimerasi e rilasci del fluoroforo come mostrato nella figura 02. Entrambi i metodi monitorano l'avanzamento del processo di amplificazione e riportano la quantità del prodotto in tempo reale.
La PCR in tempo reale ha una vasta gamma di applicazioni come quantificazione dell'espressione genica, analisi del RNA microRNA e non codificante, genotipizzazione SNP, rilevamento di varianti del numero di copie, rilevamento di mutazioni rare, rilevamento di organismi geneticamente modificati, rilevamento di agenti infettivi, ecc..
Figura 02: tecnica PCR quantitativa
RT PCR vs QPCR | |
RT PCR è una tecnica utilizzata per rilevare l'espressione genica mediante amplificazione. | La QPCR è una tecnica che amplifica il DNA e quantifica i prodotti della PCR in tempo reale. |
Coinvolgimento dell'Enzima della trascrittasi inversa | |
La trascrittasi inversa enzimatica viene utilizzata per la PCR RT. | Trascrittasi inversa enzimatica non viene utilizzata per QPCR. |
Uso di molecole marcate fluorescentemente | |
Coloranti fluorescenti o sonde non vengono utilizzati per RT PCR. | Coloranti o sonde marcati fluorescente sono usati per QPCR. |
Quantificazione del prodotto PCR | |
Salvo abbinamento con QPCR, RT PCR non quantifica il prodotto PCR. | QPCR misura quantitativamente il prodotto PCR. |
Materiale iniziale | |
Il materiale di partenza è mRNA. | Il materiale di partenza è il DNA. |
Sintesi del cDNA | |
DNA complementare viene prodotto durante la PCR RT. | Il DNA complementare non viene prodotto durante QPCR. |
RT PCR e QPCR sono due versioni della PCR tradizionale. La tecnica RT PCR viene eseguita per campioni di mRNA ed è guidata dalla trascrizione inversa e dalla produzione di cDNA. QPCR viene utilizzato per quantificare i prodotti della PCR durante i cicli termici PCR in tempo reale utilizzando coloranti fluorescenti o sonde etichettate. In QPCR, la quantità di prodotto PCR è rappresentata dai segnali fluorescenti emessi dal campione. RT PCR è comunemente usato come un processo di amplificazione mentre QPCR è comunemente usato come un processo di quantificazione. Questa è la differenza tra RT PCR e QPCR.
Riferimenti:
1. Deepak, SA, KR Kottapalli, R. Rakwal, G. Oros, KS Rangappa, H. Iwahashi, Y. Masuo e GK Agrawal. "Real-Time PCR: Revolutionizing Detection and Expression Analysis of Genes." Genomica corrente. Bentham Science Publishers Ltd., giugno 2007. Web. 03 aprile 2017
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Cortesia dell'immagine:
1. "Taqman" per utente: Braindamaged - Opera propria dell'uploader originale (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia
2. "Reazione a catena della polimerasi di trascrizione inversa" di Jpark623 - Opera propria (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia