背景[1-6]
PCR Enhancer PCR增强剂是一种由多种成分组成的混合添加剂，在PCR反应中，PCR Enhancer能够有效降低高GC模板和具有复杂二级结构模板的解链温度，极大地减少DNA二级结构对PCR的影响，增加PCR反应的灵敏度和特异性，且兼容几乎所有DNA聚合酶的扩增体系。当优化PCR程序无法有效扩增目的片段时，加入PCR Enhancer往往能得到意想不到的结果。
本产品可能会降低PCR的保真度。因此，在进行高保真PCR时慎用。增强剂能与所有的耐热DNA聚合酶共同作用促进许多DNA模板的有效扩增，增加PCR反应的灵敏度和特异性。在PCR反应中，PCR增强剂主要通过提高DNA聚合酶的热稳定性，降低DNA的二级结构起作用。
因此在遇到一些复杂模板时（如GC 含量高），可通过提高退火温度，极大地减少DNA 二级结构对PCR 的影响，同时对酶的活性没有改变产品特点：Enhancer适合灵敏度要求较高的PCR、 RT-PCR、Multiplex PCR、 PCR条件的优化和GC含量很高的DNA扩增。保存条件：-20℃用法：使用时将PCR 增强剂按比例加入反应体系即可。
产品描述：1.本品不同于传统的PCR增强剂(甜菜碱、DMSO等)，是一种独特的PCR反应增效剂，特别适合低拷贝模板扩增；
2.能显著增加PCR扩增产物产量和特异性,提高DNA聚合酶的延伸能力；
3.增加RT-PCR中反转录的产量和延伸能力,改良强二级结构区域的DNA测序；
4.适用于制备高含量PCR产物、优化荧光PCR反应体系、提高基因芯片检测灵敏度等；
5.在遇到一些复杂模板（如GC含量高）时，可通过提高退火温度，极大地减少DNA二级结构对PCR的影响，同时对酶的活性没有任何改变。
应用[7][8]
PCR Enhancer PCR增强剂可用于PCR扩增实验：
聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)是一种在体外模拟体内DNA复制的核酸扩增技术。该技术是目前最常用、也最重要的分子生物学技术之一。目前PCR技术可以被应用到测序,病原菌检测,遗传分析等领域。PCR技术有很高的灵敏性,但是它的特异性却不是那么理想。PCR反应的机理很复杂,在实际中受到一些因素的影响不可避免。在实际中,PCR会遇到低扩增、弥散、特异性差等问题。有报道证明PCR添加剂可以改善上述情况。因此,研究增强PCR反应效率和特异性的增强剂是必要的,研究优化PCR反应的机理是一个挑战。
本研究发现了一种新的增强剂：聚乙烯亚胺(PEI)能够提高PCR反应的特异性,并基于这一现象对添加剂对PCR的影响机理做了研究。本研究建立了两套PCR体系用来检验增强剂对于PCR的作用。一套体系是以绿脓杆菌基因组为模板的二次扩增非特异体系；一套体系是以入DNA为模板扩增14.385kb的长片段体系。两套体系加入了PEI或其衍生物后,特异性均变好。
文献报道添加剂优化PCR反应有若干种机理假设。其中MWCNT优化PCR反应是基于它良好的热传导性能。本研究发现经过PEI修饰的MWCNT,MWCNT-PEI有同样的优化效果,但用量却少很多。考虑到PEI本身表面带有阳离子。本人所在实验室合成了表面带正电的50%乙酰化的PEI(PEI-AC50)和100%乙酰化PEI(PEI-Ac)和其它衍生物。将它们加入到建立的非特异体系当中,浓度PEI<PEI-Ac50<PEI-Ac,而带负电的PEI衍生物(PEI-SAH)即使浓度达到了PEI的一千倍依然对PCR反应没有优化作用。这表明电荷作用对PCR的优化起了重要作用。
本研究还通过引入PEG这种阻止蛋白吸附的物质证明添加剂通过静电作用聚集PCR成分从而提高了PCR反应的特异性和效率。本研究还研究了分子形貌对PCR反应的影响。PEI是一种超支化的大分子,本身比较柔软。本研究通过PEI包裹金颗粒(PEI-AU),使PEI形状接近球状,从而使PEI暴露更多的作用位点。本文就它在两种体系中的作用进行了讨论。PEI及其衍生物能够提高PCR反应的特异性,它们是否会对PCR的忠实性产生影响是一个值得探讨的问题。我们将经过优化的PCR产物进行测序,并与未优化的PCR产物测序结果进行了比较。结果表明添加物对PCR反应的忠实性没有影响。
参考文献
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[4]The enhancement of PCR amplification of a random sequence DNA library by DMSO and betaine:Application to in vitro combinatorial selection of aptamers[J].Jonghoon Kang,Myung Soog Lee,David G.Gorenstein.Journal of Biochemical and Biophysical Methods.2005(2)
[5]An application of nanotechnology in advanced dental materials[J].SUMITA B.MITRA,DONG WU,BRIAN N.HOLMES.The Journal of the American Dental Association.2003(10)
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[7]Optimizing multiplex and LA-PCR with betaine[J].Paul N.Hengen.Trends in Biochemical Sciences.1997(6)
[8]仝微微.聚乙烯亚胺及其衍生物和纳米颗粒对PCR优化作用机制研究[D].东华大学,2012.