如果不慎发生污染情况,该怎么办?
发布时间:2017-07-27
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如果不慎发生污染情况,应从下面几条出发,逐一分析,排除污染。
(1)设立阴阳性对照:有利于监测反应体系各成分的污染情况。选择阳性对照时,应选择扩增弱,且重复性好的样品,因强阳性对照可产生大量不必要的扩增序列,反而可能成为潜在的污染源。如果以含靶序列的重组质粒为对照,100个拷贝之内的靶序列就足以产生阳性扩增。阴性对照的选择亦要慎重,因为PCR敏感性极高,可以从其它方法(Sourthern 印迹或点杂交等)检测阴性的标本中检测出极微量的靶分子。此外,每次扩增均应包括PCR体系中各试剂的时机对照,即包括PCR反应所需的全部成分,而不加模板DNA,这对监测试剂中PCR产物残留污染是非常有益的。如果扩增结果中试剂对照为阳性结果,就是某一种或数种试剂被污染了。此时,要全部更换一批新的试剂进行扩增,扩增时设立不同的反应管,每一管含有一种被检测试剂,在检出污染试剂后,应马上处理。
(2)环境污染:在排除试剂污染的可能性外,更换试剂后,若不久又发现试剂被污染了,如果预防措施比较严密,则考虑可能为环境污染。 
环境污染中常见的污染源主要有:
  ①  模板提取时真空抽干装置;
  ②  凝胶电泳加样器;
  ③  电泳装置;
  ④  紫外分析仪;
  ⑤  切胶用刀或手术刀片;
  ⑥  离心机;
  ⑦  冰箱门把手,冷冻架,门把手或实验台面等;
此时可用擦拭实验来查找可疑污染源。用无菌水浸泡过的灭菌棉签擦拭可疑污染源;0.1ml去离子水浸泡;取5ml做PCR实验;电泳检测结果。
  ⑧  气溶胶。如果经过上述追踪实验,仍不能查找到确切污染源,则污染可能是由空气中PCR产物的气溶胶造成的,此时就应该更换实验场所,若条件不允许,则重新设计新的引物(与原引物无相关性)。

 确定污染源后怎样处理?


(1)环境污染
1. 稀酸处理法:对可疑器具用1mol/L盐酸擦拭或浸泡,使残余DNA脱嘌呤;
2. 紫外照射(UV)法:紫外波长(nm)一般选择254/300nm,照射30min即可。需要注意的是,选择UV作为消除残留PCR产物污染时,要考虑PCR产物的长度与产物序列中碱基的分布,UV照射仅对500bp以上长片段有效,对短片段效果不大。UV照射时,PCR产物中嘧啶碱基会形成二聚体,这些二聚体可使延伸终止,但并不是DNA链中所有嘧啶均能形成二聚体,且UV照射还可使二聚体断裂。形成二聚体的程度取决于UV波长,嘧啶二聚体的类型及与二聚体位点相邻核苷酸的序列。在受照射的长DNA链上,形成二聚体缺陷的数量少于0.065/碱基,其他非二聚体的光照损伤(如环丁烷型嘧啶复合体,胸腺嘧啶乙二醇,DNA链间与链内的交联和DNA断裂等)均可终止Taq DNA聚合酶的延伸。这些位点的数量与二聚体位点相当。如果这些位点(0.13/碱基)在DNA分子上随机分布,一个500bp片段的DNA分子链上将有32处损伤位点,那么,105个这样的分子中每个分子中会至少有一处损伤。相反,如果100bp的片段,每条链上仅有6处损伤,105个拷贝分子中将有许多分子没有任何损伤。这就是UV照射有一定的片段长度限制的原因。
(2)反应液污染 
可采用下列方法之一处理:
1. DNase I法:PCR混合液(未加模板和Taq聚合酶)加入0.5U DNase I,室温反应30 min后加热灭活,然后加入模板和Taq聚合酶进行正常PCR扩增。该方法的优点是不需要知道污染DNA的序列;
2. 内切酶法:选择识别4个碱基的内切酶(如Msp I和Taq I等),可同时选择几种,以克服用一种酶只能识别特定序列的缺陷,室温作用1h 后加热灭活进行PCR
3. 紫外照射法:未加模板和Taq聚合酶的PCR混合液进行紫外照射,注意事项与方法同上述UV照射法;
4. g射线辐射法:1.5kGy的辐射可完全破坏0.1ng基因组DNA,2.0 kGy可破坏104拷贝的质粒分子,4.0 kGy仍不影响PCR,但高于此限度会使PCR扩增效率下降。引物可受照射而不影响PCR,g射线是通过水的离子化产生自由基来破坏DNA的。
(3)尿嘧啶糖苷酶(UNG)法
由于UV照射的去污染作用对500bp以下的片段效果不好,而临床用于检测的PCR扩增片段通常为300bp左右,因此UNG的预防作用日益受到重视和肯定。
1. 原理:在PCR产物或引物中用dU 代替dT。这种dU化的PCR产物与UNG一起孵育,因UDG可裂解尿嘧啶碱基和糖磷酸骨架间的N-糖基键,可除去dU而阻止TaqDNA聚合酶的延伸,从而失去被再扩增的能力。UNG对不含dU的模板无任何影响。UNG可从单或双链DNA中消除尿嘧啶,而对RNA中的尿嘧啶和单一尿嘧啶分子则无任何作用。
2. dUTP法:用dUTP代替dTTP,使产物中掺入大量dU。在再次进行PCR扩增前,用UNG处理PCR混合液即可消除PCR产物的残留污染。由于UNG在PCR循环中的变性一步便可被灭活,因此不会影响含dU的新的PCR产物。
3. dU引物法:合成引物时以dU 代dT,这样PCR产物中仅5ˊ端带dU。UNG处理后,引物失去了结合位点而不能扩增。对长片段(1-2kb以上)的扩增用dUTP法效率较用dTTP低,而用dU法就可克服这一缺点。dU引物最好将dU设计在3ˊ端或近ˊ端。该法仅能用于引物以外试剂的处理。
4. 优点:可以去除任何来源的污染;UNG处理可以和PCR扩增在同一个反应管内进行;由于扩增产物中有大量dU存在,可彻底消除污染源。
5. 需注意的是掺入dUTP的DNA不应对产物的任何操作有影响,在进行PCR产物克隆时,应该转化UNG-(UNG缺陷)大肠杆菌受体菌,否则转化产物会被受体菌UNG消化掉。                                                                                     (4) 固相捕获法
用于去除标本中污染的核酸和杂质,原理如下:1)用一生物素标记的单链RNA探针与待扩核酸杂交,杂交区域是非扩增区;2)用包被链霉亲和素的固相载体来捕获带有生物素探针的杂交核酸,通过漂洗可去除污染的扩增产物和杂质;3)洗脱靶分子后用特异引物扩增非RNA探针杂交区域。第2)步的漂洗后可用PCR检测以确定标本是否被扩增产物或重组质粒污染。
(5)RS-PCR法(RNA-specific PCR
也称为链特异性PCR,主要指用于RNA模板的特异性PCR法,该法可明显降低假阳性而不影响PCR的敏感性。其关键在于设计引物,逆转录引物的3ˊ端(A区)有2 0个核苷酸左右为模板的特异性互不序列,5ˊ端2 0个核苷酸(C区)为附加修饰碱基。与mRNA逆转录后,经超速离心使 cDNA与多余引物分开,再用和第二引物(C)以第一链cDNA为模板合成第二链cDNA,以后的PCR循环中用逆转录引物的B区和引物C进行扩增加尾cDNA,而污染的DNA或质粒DNA才不会被扩增。
(6)抗污染引物法
该对引物扩增时通过病毒DNA克隆如入质粒的位点。这一区域只存在完整的原病毒中,在重组质粒中,这一区域分成两个区域与克隆位点被。如果重组质粒污染了标本,也不能扩增出任何条带,即使出现了扩增带,其大小也与预期的不同。只有原病毒DNA才能被引物扩增,因此只要出现预期大小的扩增带就可以证明标本是阳性的,该法试用于环状靶分子系列。