直接PCR是直接利用血液、動物或植物組織等擴增的反應，不需要進行核酸萃取和核酸純化的步驟。它為DNA擴增帶來了前所未有的便利，可以節省大量時間。那麼直接PCR所用的試劑和產品有哪些呢？

1. 什麼是直接 PCR
2. 直接 PCR 需要哪些試劑
3. Direct PCR Kit應用場景及特點
4. 產品數據
5. 客戶回饋
6. 產品訂購資訊

1. 什麼是直接 PCR

經過全球無數學者的不斷補充與完善，PCR技術已成為整個生命科學領域應用最廣泛、最頻繁、最重要的基礎研究方法。在傳統PCR技術的廣泛應用基礎上發展起來的Touch Down PCR、RT-PCR、Real-Time PCR、Multi PCR等以及最新的Digital PCR（數位PCR）大大豐富了廣大科研人員的研究。這些方法大大加速了現代生命科學特別是分子生物學的發展，為全人類對生命和自然的研究做出了巨大貢獻。傳統的PCR技術以及由此衍生的各種新技術、新應用都有一個前提條件，即需要事先獲得高純度的核酸模板。任何生物樣本都需要經過一系列複雜、繁瑣的樣本處理，才能取得符合PCR技術要求的核酸樣本。 DNA和RNA的分離萃取一直是相關科技人員每天需要重複的基礎工作。由於樣本之間差異巨大，DNA和RNA的分離萃取過程也有很大不同。此項工作對操作人員的技術熟練程度有很高的要求。由於傳統的分離萃取技術中使用了一些劇毒的化學試劑，長期接觸會對操作人員的身體造成不可逆的損害，甚至在實驗過程中造成直接傷害。苯酚、氯仿等化學試劑是實驗室中的重要致癌物質，而植物組織核酸分離萃取過程中所使用的液態氮由於其超低溫特性，對實驗過程中操作人員的安全構成較大威脅。同時，對於擁有大量樣本需要研究的人來說，分離萃取核酸是一項勞力密集的任務。現在市面上的核酸分離萃取試劑盒已經成熟，品牌眾多，但都大致相同。無論是矽膠膜柱離心試劑盒，或是磁珠法試劑盒，都需要花費大量的時間，而且成本較高。除了試劑盒的成本外，對實驗室設備也有特殊要求。磁珠法採用的自動化工作站是非常典型的大型高值設備，對實驗室來說是一筆龐大的開銷。綜上所述，在進行PCR實驗之前，樣本預處理是讓科學研究人員無法避免且一直頭痛的問題。如何解決這個問題，不進行核酸分離萃取，直接進行PCR實驗，一直是許多科學研究人員和臨床檢驗人員思考的問題。

直接PCR是不需要萃取核酸，直接利用動物或植物組織進行擴增的反應。在許多方面，直接 PCR 的工作原理與傳統 PCR 類似。主要區別在於直接 PCR 中使用的客製化緩衝液。樣本不需經過核酸萃取即可直接進行PCR反應，但對直接PCR反應中涉及的酵素的耐受性、緩衝液的相容性都有相應的要求。儘管常見樣本中存在或多或少的PCR抑制劑，但直接PCR在酵素和緩衝液的作用下仍然可以實現可靠的擴增。然而傳統的PCR反應需要採用高品質的核酸作為反應模板。若模板中含有蛋白質等雜質，將會抑制PCR反應的順利進行。

直接PCR最早應用領域是動植物領域，如小鼠、貓、雞、兔、羊、牛等動物的血液、組織、毛髮等；植物葉片、種子等，用於基因分型、轉基因、質粒檢測、基因敲除分析、DNA來源鑑定、物種鑑定、SNP分析等領域研究。這些領域有一些共同的特點，即目的基因含量相對較高，核酸提取比較麻煩。因此直接PCR不僅節省時間、對結果影響小，還節省成本。

2. 直接 PCR 需要哪些試劑

2.1 樣品裂解液

樣品裂解液可以自行製備或購買。不同品牌的裂解液成分不同，會造成裂解能力的差異，進而裂解時間也會略有不同。例如，動物組織樣本的製備，一般建議裂解30分鐘或過夜，而病毒的裂解時間為3-10分鐘。

2.2 PCR 預混液

建議使用熱啟動DNA聚合酶，以增強特異性擴增和更強的擴增能力。直接 PCR 的核心是高抗性聚合酶。

2.3 去除或抑制樣本中影響DNA擴增的成分

樣本經過裂解液處理後，會釋放出蛋白質、脂質和其他細胞碎片，這些物質會抑制PCR反應。因此直接PCR需要添加相應的去除或抑制劑來減少這些因素的影響。

3. Direct PCR Kit應用場景及特點

直接 PCR 試劑盒 Yeasen 可直接擴增植物、動物組織或血液等樣本，無需核酸純化，大幅簡化了PCR實驗流程。使用未經基因組純化的原始樣本（圖 1A）或其裂解物（圖 1B）作為模板進行基於 PCR 的基因分型（圖 1）。與一般的PCR基因分型相比，直接PCR試劑盒樣本消耗少，操作簡單，實驗成本低，且能獲得高品質的定量樣本檢測。

圖 1.直接 PCR 技術。

A.直接法：取少量樣本直接加入PCR Mix進行PCR鑑定。 B.裂解法：將樣本加入裂解液中釋放基因組，取少量裂解上清加入PCR Mix中進行PCR鑑定。

3.1 應用

動物基因擴增檢測、基因改造動物基因分型、基因改造植物鑑定、植物基因分型等。

3.2 特點

★   直接：無需 DNA 純化；
★   快速：10分鐘完成模板製備，50分鐘完成PCR反應；
★   簡單：無需剪切或研磨即可裂解樣品；
PCR Mix 採用主混合物的形式，減少了樣品添加步驟
★   節省：減少材料消耗
★   高通量：裂解反應可在96孔板中完成
★   強抑制劑耐受性

4. 產品數據

4.1 多動物通用型：動物組織直接PCR試劑盒

4.1.1最快：縮短手術時間

圖 2. 來自 Yeasen 可以節省更多時間。

4.1.2 例：基因敲除小鼠的基因型鑑定

圖3.動物組織直接PCR試劑盒檢測基因敲除動物的直接擴增結果。

M: 100bp DNA 梯子。 1-8泳道：以裂解物為模板。 +：50 ng 純化的基因組 DNA 作為模板。 ﹣：以去離子水為模板。循環次數：35次。單一片段（580bp）：敲除動物純合基因組。單一片段（180bp）：野生型基因組。兩個片段（580bp/180bp）：敲除動物雜合基因組。

4.2 囓齒類動物專用：小鼠組織直接 PCR 試劑盒

4.2.1 更快：足夠的基因釋放

圖4 小鼠組織直接PCR試劑盒不同裂解時間的直接擴增結果。

M: 100bp DNA 梯子。 +：50 ng 純化的基因組 DNA 作為模板。循環次數：35次。

4.2.2 優於一般鹼裂解法

圖5. 不同裂解方法處理的小鼠尾部SOX21基因擴增結果。

M：100 bp DNA 梯子。 1-2 泳道：經由一般鹼性裂解所得的裂解物作為模板。泳道 3-4：以小鼠組織直接 PCR 試劑盒為模板的裂解物。 +：50 ng 純化基因組 DNA 作為模板。 -：以去離子水為模板。循環次數：35次。

4.2.3 與同類產品比較

圖6.不同品牌同類產品處理小鼠尾部SOX21基因擴增結果。

M：100 bp DNA 梯子。 +：50 ng 純化的基因組 DNA 作為模板。循環次數：35次。

4.3 植物組織直接PCR試劑盒

4.3.1 多類型植物樣品驗證

圖7.不同植物葉子直接擴增的結果。

M：100 bp DNA 梯子。 C：純化的基因組DNA作為模板。1-2泳道：以葉組織裂解物為模板。循環次數：30次。

5. 客戶回饋

5.1 小鼠基因分型

圖8.北京吉實生命科技有限公司使用者使用小鼠組織直接PCR試劑盒進行小鼠基因型鑑定結果。

5.2 水稻直接 PCR

圖9.華中農業大學使用者利用植物組織直接PCR試劑盒擴增水稻相關基因。

6. 產品訂購資訊

Yeasen 是一家從事分子、蛋白質、細胞三大生物試劑研發、生產和銷售的生物技術公司。提供的產品 Yeasen 如下。

表 1. 產品訂購資訊