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 つの技術です。 PCR は比較的単純な手法です。 qPCR は リアルタイム PCR とも呼ばれます。 またはデジタル PCR . 主な違い PCR と qPCR の違いは、 PCR は定性的な手法であるのに対し、qPCR は定量的な手法です。 . PCR では、結果を「有無」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、その技術は RT-PCR (逆転写 PCR) として知られ、RNA が qPCR で使用される場合、その技術は qRT-PC として知られています。

対象となる主な分野

1. PCRとは
– 定義、プロセス、用途
2. QPCRとは
– 定義、プロセス、用途
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
– 主な相違点の比較

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って 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新しい DNA 鎖を相補的に合成する 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 Taq です。 DNAポリメラーゼとPfu DNAポリメラーゼ。 ターク DNA 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、ＤＮＡ合成の開始のためにオリゴヌクレオチドプライマーが反応混合物に添加される。 PCR ではプライマーが必要なため、テンプレートの特定の領域のみを増幅できます。ターゲット配列は、フォワードプライマーとリバースプライマーに隣接しています。 PCR の最後に、アンプリコン と呼ばれる特定の DNA 配列の新しいコピー 、数十億単位で蓄積されます。 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な方法で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 の手順

PCR の 3 つのステップを以下に説明します。

3 つのステップを 28 ～ 35 回繰り返します。アガロースゲル電気泳動は、PCR 産物のサイズ分画に使用されます。製品は臭化エチジウムで染色され、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、配列決定、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で核酸の検出、特徴付け、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、これは定量的 PCR の一種です。 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 RT-qPCR として知られています。 .従来の PCR は、cDNA または通常の DNA サンプルに対して行われます。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 の進行に伴うデータの収集が可能になり、PCR の指数関数的な段階でのアンプリコンの定量化が可能になります。 qPCR で使用される主な色素は SYBR Green です。色素は二本鎖 DNA に結合します。蛍光は増幅された DNA の量に比例して増加するため、定量化は「リアルタイム」で行うことができます。染料の使用の主な欠点は、サンプル中の 1 つの特定の製品の定量化を可能にすることです。色素に加えて、プローブも定量化プロセスで使用できます。 TaqMan プローブは、qPCR で使用される主要なタイプのオリゴヌクレオチド プローブの 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。そのため、ほとんどの診断アッセイで PCR 産物を検出するために使用されます。

PCR と QPCR の類似点

• 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。
• 従来のポリメラーゼ連鎖反応は、PCR と qPCR の両方でコア技術として実行されます。
• 最初の反応として逆転写を使用することで、PCR と qPCR の両方で RNA を使用できます。

PCR と QPCR の違い

定義

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で核酸の検出、特徴付け、定量化を可能にするバイオテクノロジーの技術です。

量的/質的

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 の反応の指数期に収集されます。

解決策

PCR: PCR の解像度は非常に低いです。

QPCR: QPCR の解像度は非常に高いです。

染料

PCR: PCR では、PCR 中に臭化エチジウムを使用して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、サンプル内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 断片の有無を識別するために使用される従来の増幅方法です。 QPCR は、サンプル内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 は定性的手法ですが、qPCR は定量的手法です。これが PCR と qPCR の主な違いです。

参照:

1. 「QPCR 対 デジタル PCR 対 従来の PCR」 サーモ フィッシャー サイエンティフィック 、ここから入手できます。

画像提供:

1. Madprime による「PCR」 – Commons Wikimedia 経由の自身の作品 (CC BY-SA 3.0)
2.ユーザーによる「Taqman」：Braindamaged – Commons Wikimedia経由の元のアップローダー（パブリックドメイン）による自身の作品