并非所有基因在所有细胞中都经常表达。细胞必须将DNA序列转录到mRNA中才能产生编码的蛋白质。因此,基因表达水平对应于mRNA的水平。可以使用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)测量基因表达。RT-PCR由以下步骤组成:
使用逆转录酶将RNA转化为cDNA
使用PCR扩增cDNA

图1.从mRNA模板创建cDNA的步骤。使用寡核(DT)引物,将mRNA反转录为cDNA,然后将RNA链的水解。
mRNA比DNA更脆弱,无法通过PCR扩增。因此,mRNA转化为互补DNA(cDNA)。cDNA是从信使RNA分子合成的DNA。cDNA合成是由称为逆转录酶的酶催化的,该酶将RNA用作DNA合成的模板。最初发现逆转录酶并从逆转录病毒中分离出来。这些病毒含有RNA基因组。因此,该病毒需要产生其基因组的cDNA副本,以与宿主细胞的分子机械兼容。
RT-PCR反应包括以下步骤:
寡核(T)片段用作底漆,以与每个mRNA的3'poly(a)尾巴结合。
逆转录酶使用RNA作为模板来合成cDNA链。
通过增加温度来分离所得的RNA-CDNA杂交。
基因特异性底漆将其互补序列退火。
DNA聚合酶从底漆结合位点开始产生互补的DNA链。
通过增加温度并重复PCR循环来分开链。
在RT-PCR反应结束时,如果表达该基因,将有数十亿个感兴趣的基因副本。DNA副本的量可以通过凝胶电泳。