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实时荧光定量PCR技术在食品检验中的应用

2018-01-16李秋阳北京出入境检验检疫局

食品安全导刊 2018年15期
关键词:拷贝数转基因定量

□ 李秋阳 姚 瑶 北京出入境检验检疫局

在PCR指数扩增过程中,借助强弱不同的连续监测荧光信号及时测定异性产物量,将此作为依据,测出目的基因拷贝数。定量PCR技术从产生开始至逐步完善,不再是最初的单一染料法,演变成特异性比较高的Fret、Taq man等探针法,随着Taq man探针广泛使用,这种方法也被称为实时定量PCR的方法。

1 实时荧光定量PCR技术基本原理

PCR反应循环次数越来越多,反应中生成的DNA拷贝数呈指数级增长,且逐步转入平台期,在此期间,实时荧光定量PCR动态检测整体PCR反应流程,不断分析及扩增有关荧光信号,紧随反应动态测出荧光信号变化,通过电脑自动绘制成一条曲线,以检测指数期特定点PCR产物量,经过推断,得出模板最初含量[1]。荧光阈值将PCR反应开始前循环荧光信号前15个用作荧光本底信号,通常超过荧光阈值检测到的荧光信号是一个值得信赖的信号,将其作为定义样本Ct值,也就是在PCR循环时,各反应管中荧光信号至指定阈值过程中需要经历的循环数。从研究情况看,各模板Ct值和该模板起始拷贝数是一种线性的关系,具体来说是一种对数线性关系,起始拷贝数与Ct值呈反比。根据已经得知的起始拷贝数的标准样品便能绘制出标准曲线,所以,仅需要得到未知样品Ct值,便能算出样品的起始拷贝数。

2 食品检验中实时荧光定量PCR技术的应用

2.1 实时荧光定量PCR技术在转基因食品检测中的应用

全球范围内,转基因作物种植面积越来越大。经过批准可用作加工原料的转基因作物有玉米、大豆等。转基因食品在给人们带来经济效益的同时,也让食品营养更多样。而转基因作物存在一定的环境及生态问题,经过加工制成的食品,对人类健康的影响受到人们关注。甲基化检测与SNP检测等基因分型:Realtime PCR一般使用两种方式,一种是探针法(Taq man probe),另外一种是荧光染料掺入法(Sybr green),在PCR反应体系中加入过量SYBR荧光染料,当该染料特异性地掺入DNA双链时,就会发射荧光信号,没有掺入链中的SYBR染料则不发射任何的荧光信号。基因表达差异分析:如比较经过不同处理样本之间特定基因的表达差异(如药物处理、物理处理、化学处理),特定基因在不同时相的表达差异以及cDNA芯片或差显结果的确证。转基因食品不断增多,需要强化监测及控制工作。转基因产品检测包括下述三点:

(1)明确是否是转基因产品,是否需要进行定性检测;(2)经过鉴定,确定转基因产品品系;(3)监测转基因产品含量[2]。

RQ-PCR技术的应用,较好地满足了转基因产品检测的需求。RQ-PCR技术普遍应用在多种农作物检测当中,如转基因玉米、大豆等,当前转基因作物中具有独特的启动子35S、耐除草剂基因EPSPS,用于确定是否为转基因产品。

2.2 实时荧光定量PCR技术在食物加工过程中外源DNA污染定量中的应用

(1)检测掺假量。因为相比蛋白质,DNA的热稳定性更高,和免疫学检测技术相比,PCR技术应用过程中,无须借助特异性抗体。相比特异性抗体的合成时间,它的制备时间更久,因此,RQ-PCR技术在食品掺假量检测方面是一种不错的选择。SandbergM等人把RQ-PCR技术用于谷物基因定量检测当中,也将缺乏麦麸婴儿食物控制在有效范围。

(2)检测病原微生物。人们十分注重食源性微生物的检测。应用PCR技术能更好地测出病原体。在实验当中,由于受到污染会发生假阳性,所以普通PCR并不用作标准。RQ-PCR灵敏度较高,被推广应用于食源性微生物检测当中,同时,能够定量测定致病菌污染程度。如葡萄中一般存在曲霉菌污染,有一定的毒性,Mule G等人将RQ-PCR技术用于测定葡萄中曲霉菌污染程度。通过此项技术还能够测出朊蛋白基因种特异性DNA序列,这是其他一些技术不能做到的。

3 结束语

PCR技术能够短时间扩增各期单的DNA片断,在实际应用中具有重要价值。传统的PCR容易遭受污染,不能正确定量,而实时荧光定量PCR技术具有较好的特异性、灵敏度,能够快速反应。RTQ-PCR技术逐步优化,它为食品行业提供了重要的检测工具。相信随着科学技术的发展,未来实时荧光定量PCR技术将更加成熟,能够较好保证食品检验的科学性及准确性。

[1]吴永彬,肖维威,马文丽.实时荧光定量PCR技术在转基因食品检测领域中的应用[J].生物技术通讯,2011,22(4):575-579.

[2]沈赟.实时荧光定量PCR技术在食品检验中的应用[J].江苏预防医学,2006,17(4):85-86.

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