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PCR & qPCR

Workflow Solution

From Sample Preparation to Reliable Results


PCR과 qPCR 실험에 필요한 sample preparation, nucleic acid extraction, amplification, detection 및 data analysis까지

(주)에스앤씨가 연구 목적에 맞춘 workflow solution을 제안합니다.

▌ What is PCR?

PCR, 즉 Polymerase Chain Reaction은 특정 DNA sequence를 선택적으로 증폭하는 대표적인 molecular biology 기술입니다.

PCR은 Denaturation, Annealing, Extension의 3단계 thermal cycle을 반복하여 target DNA를 수백만~수십억 copy까지 증폭할 수 있으며, 일반적으로 25–40 cycles 정도 수행됩니다. PCR은 cloning, genotyping, sequencing, pathogen detection, gene analysis 등 다양한 생명과학 연구에서 기본적으로 활용되는 핵심 기술입니다.

▌ PCR Master Mix Components

PCR master mix는 target DNA를 안정적으로 증폭하기 위해 필요한 핵심 구성요소로 이루어져 있습니다. 

각 구성요소는 DNA 합성, primer 결합, 효소 활성 유지 등 PCR 반응의 정확성과 효율에 중요한 역할을 합니다.

◾ Template DNA

증폭하고자 하는 target sequence를 포함한 DNA sample입니다.


◾ Primers

Target region의 양쪽에 결합하여 DNA 합성이 시작될 위치를 지정합니다.


◾ DNA Polymerase

dNTP를 이용해 template DNA에 상보적인 새로운 DNA strand를 합성합니다.


◾ dNTPs

DNA 합성에 필요한 네 가지 nucleotide building blocks입니다.


◾ Buffer & MgCl₂

효소 활성을 유지하고 primer annealing 및 amplification efficiency를 향상시킵니다.


◾ PCR-grade Water

PCR 반응에 적합한 고순도 water로, 오염과 inhibitor 영향을 최소화합니다.

▌ 3 steps of PCR

PCR은 Denaturation, Annealing, Extension의 3단계 thermal cycle을 반복하여 target DNA sequence를 증폭합니다.
PCR master mix와 template DNA를 준비한 후 reaction tube, PCR strip 또는 microplate에 분주하고 thermal cycler에서 온도 변화를 반복하며 반응을 진행합니다.

◾ Denaturation

95–98°C의 고온에서 double-stranded DNA를 single-stranded DNA로 분리합니다.


◾ Annealing

온도를 낮춰 primer가 target DNA sequence 양쪽에 특이적으로 결합하도록 합니다.


◾ Extension

72°C에서 DNA polymerase가 dNTP를 이용해 complementary DNA strand를 합성합니다.

Cycle Repeat

Denaturation, Annealing, Extension 과정을 반복하여 

target DNA를 exponential amplification합니다.

▌ The different types of PCR

Standard PCR은 

target DNA를 증폭한 후, gel electrophoresis 등을 통해 증폭 산물을 확인하는 endpoint analysis 방식입니다.
증폭된 DNA의 크기, yield, purity를 확인하는 데 유용하지만, amplification 전에 sample에 존재했던 template DNA의 양을 정량적으로 분석하기에는 한계가 있습니다.


반면 qPCR, real-time PCR은 

target DNA가 증폭되는 과정을 fluorescence signal로 실시간 모니터링하여, target nucleic acid의 양을 정량적으로 분석할 수 있는 기술입니다.
qPCR은 SYBR® Green과 같은 dye-based chemistry 또는 TaqMan® probe와 같은 probe-based chemistry를 사용하며, fluorescence detection이 가능한 real-time PCR system을 통해 Ct value를 산출합니다.

◾ Standard PCR

DNA target을 증폭한 후 gel electrophoresis 등을 통해 PCR product를 확인하는 endpoint PCR 방식입니다.


◾ qPCR / Real-Time PCR

Fluorescence signal을 통해 DNA amplification을 real time으로 모니터링하고 Ct value 기반 정량 분석을 수행합니다.


◾ RT-PCR

RNA target을 cDNA로 합성한 후 PCR을 진행하는 방식으로, RNA sequence 분석에 활용됩니다.


◾ RT-qPCR

Reverse transcription과 qPCR을 결합한 방식으로, RNA target의 발현량 또는 copy number를 정량 분석할 수 있습니다.

▌ PCR & qPCR Workflow Product Line-up

PCR & qPCR Reagents

iMOD™ PCR/qPCR Reagent Series

iMOD™ PCR/qPCR Reagent Series는 

PCR, qPCR, RT-PCR, RT-qPCR workflow에 필요한 핵심 reagent를 편리하게 사용할 수 있도록 구성한 (주)에스앤씨의 molecular biology reagent solution입니다.
실험 목적에 따라 standard PCR, HotStart PCR, SYBR qPCR, Probe qPCR, RT-qPCR 등 다양한 amplification workflow에 적용할 수 있습니다.

PCR Equipment 

Thermal Cycler

PCR Equipment는 

Denaturation, Annealing, Extension으로 이루어진 thermal cycle을 정확하게 제어하여 target DNA를 증폭하는 장비입니다.

Standard PCR, endpoint PCR, gradient PCR 등 다양한 PCR workflow에 활용할 수 있으며, 안정적인 temperature control과 block uniformity는 재현성 있는 PCR 결과를 얻는 데 중요합니다.

qPCR Equipment

Real-Time PCR System

qPCR Equipment는 

thermal cycling과 fluorescence detection을 동시에 수행하여 target nucleic acid의 증폭 과정을 real time으로 분석하는 장비입니다.

SYBR dye 또는 probe-based chemistry에서 발생하는 fluorescence signal을 측정하고, Ct value, amplification curve, melting curve 등을 기반으로 정량 분석을 수행합니다.

Consumables

PCR & qPCR Consumables

PCR/qPCR consumables는 

reaction setup의 정확성, sealing 안정성, evaporation 방지, contamination control에 직접적인 영향을 줍니다.

특히 qPCR은 fluorescence signal을 측정하기 때문에 optical clarity가 확보된 tube, plate, cap, sealing film을 사용하는 것이 중요합니다.