PCRとQPCRの違い

主な違い–PCRとQPCR

PCR（ポリメラーゼ連鎖反応）とqPCR（定量的PCR）は、さまざまな目的でDNAを増幅するためにバイオテクノロジーで使用される2つの手法です。 PCRは比較的単純な手法です。 qPCRは別名 リアルタイムPCR また デジタルPCR。 NS 主な違い PCRとqPCRの間は PCRは定性的手法ですが、qPCRは定量的手法です。 PCRにより、結果を「存在または不在」として読み取ることができます。しかし、qPCRでは、各サイクルで増幅されたDNAの量が定量化されます。 RNAがPCRで使用される場合、この手法はRT-PCR（逆転写PCR）と呼ばれ、RNAがqPCRで使用される場合、この手法はqRT-PCと呼ばれます。

対象となる主要分野

1.PCRとは –定義、プロセス、使用 2.QPCRとは –定義、プロセス、使用 3.PCRとQPCRの類似点は何ですか –共通機能の概要 4.PCRとQPCRの違いは何ですか –主な違いの比較

重要な用語：アガロースゲル電気泳動、アンプリコン、DNAポリメラーゼ、蛍光色素、PCR、プローブ、qPCR、RT-qPCR

PCRとは

PCRは、DNAの選択されたセグメントを増幅することにより、DNAの短い配列の分析を可能にするバイオテクノロジーの技術を指します。 1回の反応で必要な量が非常に少ないため、比較的感度の高い方法です。この技術は、提供されたテンプレート鎖に相補的な方法でDNAの新しい鎖を合成するDNAポリメラーゼの能力に基づいています。 PCRの反応混合物は、DNAポリメラーゼ、DNAヌクレオチド、プライマー、増幅されるDNAテンプレート、およびマグネシウムで構成されます。増幅はサーモサイクラー内で行われます。この反応では高温が使用されるため、DNAポリメラーゼは耐熱性が必要です。 PCRで使用される2種類のDNAポリメラーゼは、TaqDNAポリメラーゼとPfuDNAポリメラーゼです。 TaqDNAポリメラーゼはPCRで広く使用されています。

DNAポリメラーゼは、新しい鎖を合成するために3 '末端に既存のDNA鎖を必要とします。したがって、オリゴヌクレオチドプライマーは、DNA合成の開始のために反応混合物に加えられます。 PCRでのプライマーの要件により、テンプレート内の特定の領域のみを増幅できます。標的配列には、フォワードおよびリバースプライマーが隣接しています。 PCRの終わりに、特定のDNA配列の新しいコピーが呼び出されます。 アンプリコン、数十億に蓄積されます。 PCRのコンポーネントは、失敗を最小限に抑えながらPCRのパフォーマンスを向上させるように最適化する必要があります。標準的なPCR反応を図1に示します。

図1：PCR

PCRのステップ

PCRの3つのステップを以下に説明します。

変性 –二本鎖DNAテンプレートは、94〜95°Cに加熱することで2本の一本鎖に分離されます。
アニーリング –フォワードおよびリバースプライマーはテンプレート内の相補配列に結合します。温度は、プライマーの組み合わせの融解温度に依存します。
プライマー拡張 – DNAポリメラーゼ酵素は、成長する鎖に相補的な塩基を追加することにより、各プライマーの3 '末端を拡張します。 Taqポリメラーゼの最適温度、つまり72°Cが伸長ステップの温度として使用されます。伸長の時間は、テンプレート鎖の塩基対の数によって異なります。

3つのステップが28〜35回繰り返されます。 PCR産物のサイズ分画にはアガロースゲル電気泳動が使用されます。製品はエチジウムブロマイドで染色され、UV下で観察されます。 PCR産物または増幅されたDNAは、クローニング、シーケンシング、またはジェノタイピングに使用できます。

QPCRとは

QPCRは、さまざまなアプリケーションの核酸の検出、特性評価、および定量化を可能にするバイオテクノロジーの技術を指します。したがって、これは一種の定量PCRです。 DNAとRNAの両方をqPCRとして使用できます。 RNAをテンプレートとして使用する場合は、最初にcDNAに逆転写する必要があります。したがって、このタイプのqPCRは次のように知られています。 RT-qPCR。従来のPCRは、cDNAまたは通常のDNAサンプルに対して実行されます。ただし、qPCRでは、PCRサイクルの各ステップでPCR産物を標識するために蛍光色素が使用されます。これにより、PCRの進行に合わせてデータを収集できるようになり、PCRの指数関数的段階でアンプリコンを定量化できるようになります。 qPCRで使用される色素の主なタイプはSYBRGreenです。色素は二本鎖DNAに結合します。増幅されたDNAの量に比例して蛍光が増加するため、「リアルタイム」で定量を行うことができます。色素を使用する主な欠点は、サンプル中の1つの特定の生成物を定量できることです。色素に加えて、プローブも定量プロセスで使用できます。 TaqManプローブはqPCRで使用されるオリゴヌクレオチドプローブの主要なタイプの1つであり、蛍光発光のプロセスを図2に示します。

図2：TaqManプローブ

プローブは、同じサンプル内の複数のPCR産物を検出するように設計できます。 TaqManプローブは、加水分解プローブの主要なタイプの1つです。このプローブをPCR産物に組み込むと、フルオロフォアが露出し、蛍光を発します。蛍光色素はPCR産物により特異的です。したがって、それらはPCR産物を検出するためのほとんどの診断アッセイで使用されます。

PCRとQPCRの類似点

意味

PCR： PCRは、DNAの選択されたセグメントを増幅することにより、DNAの短い配列の分析を可能にするバイオテクノロジーの技術です。

QPCR： QPCRは、さまざまなアプリケーションの核酸の検出、特性評価、および定量化を可能にするバイオテクノロジーの技術です。

定量的/定性的

PCR： PCRは定性的手法です。

QPCR： QPCRは定量的手法です。

製品の検出

PCR： 生成物は、PCRのアガロースゲル電気泳動によって検出されます。

QPCR： 生成物は、qPCRの各増幅サイクルで検出できます。

データの収集

PCR： データは、PCRの反応の最後に収集されます。

QPCR： データは、qPCRの反応の指数関数的段階で収集されます。

解像度

PCR： PCRの解像度は非常に低くなります。

QPCR： QPCRは非常に高い解像度を持っています。

染料

PCR： PCRは、臭化エチジウムを使用してPCR中に生成物を染色します。

QPCR： QPCRは、蛍光色素を使用して生成物を検出します。

時間

PCR： PCRはより時間のかかる方法です。

QPCR： QPCRは時間がかかりません。

RNA

PCR： RT-PCRは、RNAをテンプレートとして使用するタイプのPCRです。

QPCR： RT-qPCRは、RNAをテンプレートとして使用するタイプのqPCRです。

役割

PCR： PCRは、特定のゲノム断片の有無を検出するために使用されます。

QPCR： QPCRは、サンプル中の特定のフラグメントを定量化するために使用されます。

結論

PCRとqPCRは、さまざまな目的でDNAを増幅するためにバイオテクノロジーで使用される2種類の技術です。 PCRは、DNA断片の有無を特定するために使用される従来の増幅方法です。 QPCRは、サンプル中の特定のフラグメントを定量化するために使用されます。したがって、PCRは定性的手法であるのに対し、qPCRは定量的手法です。これがPCRとqPCRの主な違いです。