PCR，这一在分子生物学中不可或缺的技术，广泛应用于各类研究领域。然而，在PCR产品研发的道路上，研发人员常常会遭遇一系列挑战，其中之一便是PCR抑制现象。这种现象往往源于生物样本的复杂性，或是样本收集与处理过程中的人为不当。PCR增强剂，作为一种能够提升PCR技术性能的添加剂，被广泛应用于改善其灵敏度、特异性及保真度。这类添加剂能有效解决假阳性、假阴性或无法扩增等问题，尤其在面对高GC含量或连续多个A/T的复杂基因时，其扩增效率和特异性会得到显著提升。当通过调整循环数、镁离子浓度、引物设计、dNTP、DNA聚合酶和DNA模板等常规优化手段仍无法达到理想效果时，加入适量的PCR增强剂便成为了一种有效的解决方案。捷倍斯生物致力于为科研人员提供高性能、适用性强的PCR增效剂，接下来，我们将对PCR增强剂的种类及其作用进行简要介绍。
一.PCR增强剂的作用荧光PCR增强剂是应对PCR抑制挑战的重要工具。目前市场上已有多种荧光PCR增强剂可供选择，它们能够显著提升所需PCR产物的生成量，同时抑制非特异性扩增。这些PCR增强剂的作用机制各异，每一种都有其特定的适用范围。大致上，我们可以将它们分为以下几类：
二.小分子化合物类PCR增强剂甜菜碱，也被称为Betaine，是一种从甜菜中提取的生物碱。它具有N,N,N-三甲基甘氨酸的别名，能够有效减少GC富集区域引发的二级结构形成，进而促进富含GC的DNA序列在PCR过程中的扩增。这种物质常被用作PCRKit中的“神秘”成分，其来源是胆碱的氧化代谢，同时参与甲硫氨酸（蛋氨酸）的生物合成路径。此外，甜菜碱还是一种关键的渗透调节物质，广泛应用于分子生物学实验中。
甜菜碱能够助力DNA聚合酶顺畅穿越DNA的某些复杂二级结构，从而防止DNA聚合酶与模板DNA的解离。在DNA的某些局部区域，由于存在多个复杂碱基（如Py-G-C），这会导致DNA聚合酶的停滞，进而影响其有效延伸。然而，甜菜碱能够增强DNA小沟中富含鸟嘌呤和胞嘧啶区域的这两个碱基的水合作用，进而改变DNA的分子结构，提升其灵活性，为DNA聚合酶沿模板延伸提供助力。
甜菜碱还能消除变性温度对碱基的依赖性。它能够降低高GC含量序列的解链温度（Tm），并使PCR两引物的Tm值更为接近，从而有助于降低DNA的Tm值。
在高浓度状态下，甜菜碱溶液能稳定DNA-蛋白复合物，进一步增强其作用效果。
甜菜碱在逆转录过程中也发挥着重要作用。在特定的逆转录温度下，它能有效减少RNA二级结构的形成。当甜菜碱与海藻糖联合使用时，甜菜碱能够降低RNA分子内复杂二级结构的形成，同时降低RNA的溶解温度；而海藻糖则能稳定逆转录酶，保持其活性。这种联合使用的方式，确保了更长cDNA的合成长度。
综上所述，甜菜碱在分子生物学实验中发挥着至关重要的作用。
甜菜碱在DNA测序反应中展现出卓越的性能，特别是对于含有重复序列（如连续多个A或T）的区域，它能显著提升测序的精确度。甜菜碱还能有效提高长片段DNA的PCR扩增成功率。在复杂模板的PCR反应中，如高GC含量的DNA，甜菜碱同样表现出色，能够适应并优化扩增过程。对于某些经过NaOH溶液处理的粗糙模板，如细胞裂解物，甜菜碱也展现出其直接测序的适用性。在逆转录反应中，甜菜碱同样发挥着关键作用，特别是对于较长cDNA的合成。此外，甜菜碱还可作为LAMP环介导等温扩增技术的有效添加剂，进一步增强其扩增效果。综上所述，甜菜碱在分子生物学实验中发挥着不可或缺的重要作用，广泛应用于各种实验场景中。
海藻糖以其热稳定性和热激活特性著称，能够在蛋白热变性时维持其骨架，从而保持天然结构。这一特性在多种分子生物学酶促反应中得到了验证，例如逆转录酶参与的cDNA合成、DnaseI参与的DNA降解，以及限制性内切酶的酶切反应等。作为PCR增强剂，海藻糖通过降低DNA双链融解温度并维持TaqDNA聚合酶的稳定性，进而提升PCR反应的效率。海藻糖还能有效中和抑制剂对DNA聚合酶的负面影响，从而确保PCR扩增的高效率。此外，当海藻糖作为SYBRGreenI法实时荧光定量PCR的添加剂时，能够显著降低SYBRGreenI对PCR的抑制作用。海藻糖也被广泛应用于珍稀样本基因组或极低浓度基因组的保存，确保样本的完整性和准确性。海藻糖作为酶稳定剂，能够维持酶的活性并确保热活化后酶的稳定性。在DNA测序反应中，海藻糖的提升作用尤为显著，它能够增强含有重复序列（如连续多个A或T）的测序准确性。对于复杂模板的PCR扩增，例如高GC含量的样本，海藻糖同样展现出优越性。在逆转录反应中，特别是全长cDNA的合成，海藻糖能有效提升文库建立的覆盖度。此外，海藻糖还可作为微量DNA样品的保存剂，确保样本的完整性和准确性。对于qRT-PCR反应体系，海藻糖的添加能进一步提升反应性能。同时，我们推荐使用D-海藻糖（货号：T）作为首选产品。此外，二甲基亚砜（DMSO）和亚精胺（Spermidine）也在PCR反应中展现出一定的增强效果，但需注意其使用浓度及对Taq聚合酶活性的影响。在中药材鉴定领域，硫酸铵的应用显得尤为重要。它能够优化引物与模板的特异性结合，进而提升PCR反应的特异性。值得一提的是，硫酸铵还展现出显著的抗尿素抑制作用，为PCR反应的稳定性增添了保障。
此外，氯化四甲基铵（TMAC）也是一种值得推荐的PCR增强剂。在杂交反应中，它能够有效减少DNA／RNA的错配，提高反应特异性。当应用于PCR反应时，TMAC不仅能增加反应效率，还能进一步提升反应的特异性，特别是在使用简并引物的情况下。其常用的使用浓度为5-00mM，分子式为(CH3)4N(Cl)，分子量为09.60g/mol。
另外，牛血清白蛋白（BSA）也是一种重要的PCR增强剂。这种由三个同源全α结构域组成的个氨基酸的蛋白质，分子量为66.kDa，具有高赖氨酸含量，能够有效结合核酸提取过程中残留的酚类化合物，从而保护TaqDNA聚合酶的活性，增强PCR扩增效率。在PCR反应中，BSA的添加通常可以达到0.8mg/ml，有助于减少污染物如酚类化合物的影响。牛血清白蛋白（BSA）
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