主な違い – PCR vs QPCR
PCR (polymerase chain reaction) と qPCR (quantitative PCR) は、バイオテクノロジーにおいて様々な目的でDNAを増幅するために使用される技術です。
PCRは比較的簡単な手法であり、qPCRはリアルタイムPCRやデジタルPCRとも呼ばれる。
PCRとqPCRの主な違いは、PCRが定性的な手法であるのに対し、qPCRは定量的な手法である点です。
PCRでは結果を「有か無か」で読み取ることができる。
しかし、qPCRでは、各サイクルで増幅されたDNAの量が定量される。
PCRにRNAを用いる場合はRT-PCR（reverse transcription PCR）、qPCRにRNAを用いる場合はqRT-PCと呼ばれる。
PCRとは
PCRとは、バイオテクノロジーにおける手法の一つで、選択したDNAセグメントを増幅することにより、短いDNA配列の分析を可能にするものである。
1回の反応に必要な量が非常に少ないため、比較的感度の高い方法である。
この技術は、DNAポリメラーゼが、提供された鋳型鎖に相補的に新しいDNA鎖を合成する能力に基づいている。
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から構成されている。
増幅はサーモサイクラー内で行われる。
この反応では高温を用いるので、DNAポリメラーゼは耐熱性のものが必要である。
PCRで使用されるDNAポリメラーゼには、Taq DNAポリメラーゼとPfu DNAポリメラーゼの2種類があります。
PCRではTaq DNAポリメラーゼが広く使われている。
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鎖を必要とする。
従って、DNA合成を開始するためにオリゴヌクレオチドプライマーを反応混合物に加える。
PCRではプライマーが必要なため、鋳型の中の特定の領域のみを増幅することができる。
標的配列はフォワードプライマーとリバースプライマーによって挟まれる。
PCRの最後には、アンプリコンと呼ばれる特定のDNA配列の新しいコピーが数十億個蓄積される。
PCRの構成要素は、失敗を最小限に抑えつつ、PCRの性能を向上させるように最適化する必要がある。
標準的なPCR反応を図1に示す。
図1：PCR
PCRのステップ
PCRの3つのステップを以下に説明する。
- 変性 – 94-95℃に加熱し、2本鎖のDNAを2本の1本鎖に分離する。
- アニーリング – フォワードプライマーとリバースプライマーが鋳型内の相補的な配列に結合する。温度は、プライマーの組み合わせの融点に依存する。
-
- プライマー伸長 – DNAポリメラーゼ酵素が、伸長中の鎖に相補的な塩基を付加して、各プライマーの3’末端を伸長させる。伸長ステップの温度は、Taqポリメラーゼの至適温度、すなわち72℃が用いられる。伸長時間は、鋳型鎖の塩基対の数に依存する。
この3つのステップを28-35回繰り返す。
PCR産物のサイズ分画にはアガロースゲル電気泳動が使用される。
生成物はエチジウムブロマイドで染色し、紫外線下で観察する。
PCR産物や増幅されたDNAは、クローニング、シークエンス、ジェノタイピングに用いることができる。
QPCRとは
Q
PCRとQPCRの類似点
- PCRとqPCRは、バイオテクノロジーにおいて様々な目的のためにDNAを増幅するために用いられる2種類の技術です。
- PCR、qPCRともに従来のポリメラーゼ連鎖反応が中心技術として行われる。
- RNAは逆転写を第一反応とすることで、PCRとqPCRの両方で使用することができる。
PCRとQPCRの違い
定義
PCR。
PCRはバイオテクノロジーにおける技術で、選択されたDNAセグメントを増幅することにより、DNAの短いシーケンスを分析することができます。
QPCR。
核酸の検出、特性評価、定量を可能にするバイオテクノロジーの技術であり、様々な用途に用いられる。
定量的／定性的
PCRです。
PCRは定性的な手法です。
QPCR。
QPCRは定量的手法です。
本製品の検出について
PCRを行う。
PCRでは、アガロースゲル電気泳動により産物を検出する。
QPCR。
qPCRでは、増幅サイクルごとに産物を検出することができる。
データ収集
PCRを行う。
PCRでは反応終了時にデータを収集する。
QPCR。
qPCRでは、反応の指数関数的な段階でデータを収集します。
解像度
PCRです。
PCRは分解能が非常に悪い。
QPCR。
QPCRは非常に高い分解能を持っています。
染料
PCRを行う。
PCRでは、PCR中の産物を染色するためにエチジウムブロマイドを使用します。
QPCR。
QPCRでは蛍光色素を使用して産物を検出します。
時間
PCRです。
PCRはより時間のかかる方法です。
QPCR。
QPCRの方が時間がかからない。
RNA
PCRを行う。
RT-PCR は RNA を鋳型とする PCR の一種である。
QPCR。
RT-qPCRは、RNAを鋳型とするqPCRの一種である。
RNA
P
結論
PCR と qPCR は、バイオテクノロジーにおいて様々な目的で DNA を増幅するために使用される 2 種類の技術です。
PCRは、DNA断片の有無を確認するために使用される伝統的な増幅法です。
QPCRはサンプル中の特定の断片を定量するために使用される。
このように、PCRは定性的な手法であるのに対して、qPCRは定量的な手法です。
これがPCRとqPCRの主な違いです。
