用于PCR的标准缓冲液见PCR操作范例。于72℃时,反应体系的pH值将下降1个单位,接近于7.2。二价阳离子的存在至关重要,影响PCR的特异性和产量。实验表明,Mg2+优于Mn2+,而Ca2+无任何作用。
1.Mg2+浓度Mg2+的最佳浓度为1.5mmol/L(当各种dNTP浓度为200mmol/L时),但并非对任何一种模板与引物的结合都是最佳的。首次使用靶序列和引物结合时,都要把Mg2+浓度调到最佳,其浓度变化范围为1~10mmol/L。Mg2+过量易生成非特异性扩增产物,Mg2+不足易使产量降低。
样品中存在的较高浓度的螯合剂如EDTA或高浓度带负电荷的离子基团如磷酸根,会与Mg2+结合而降低Mg2+有效浓度。因此,用作模板的DNA应溶于10mmol/l Tris-HCl(pH7.6)0.1mmol/L EDTA中。
dNTP含有磷酸根,其浓度变化将影响Mg2+的有效浓度。标准反应体系中4×dTNPs的总浓度为0.8mmol/L,低于1.5mmol/L的Mg2+浓度。因此,在高浓度DNA及dNTP条件时,必须相应调整Mg2+的浓度。
2.Tris -HCl缓冲液在PCR中使用10~50mmol/L的Tris –HCl缓冲液,很少使用其他类型的缓冲液。Tris缓冲液是一种双极化的离子缓冲液,pKa为8.3(20℃),△pKa为0.021/℃。因此,20mmol/l Tris pH8.3(20℃)时,在典型的热循环条件下,真正的pH值在7.8~6.8之间。
3.KCl浓度K+浓度在50mmol/L 时能促进引物退火。但现在的研究表明,NaCl浓度在50mmol/L时,KCl浓度高于50mmol/L将会抑制Taq酶的活性,少加或不加KCl对PCR结果没有太大影响。
4.明胶明胶和BSA或非离子型去垢剂具有稳定酶的作用。一般用量为100μg/ml,但现在的研究表明,加或不加都能得到良好和PCR结果,影响不大。
5.二甲基亚砜(DMSO)在使用Klenow片段进行PCR时DMSO是有用的;加入10%DM-SO有利于减少DNA的二级结构,使(G+C)%含量高的模板易于完全变性,在反应体系中加入DMSO使PCR产物直接测序更易进行,但超过10%时会抑制Taq DNA聚合酶的活性,因此,大多数并不使用DMSO。