分子信標(biāo)（Tyagi and Kramer 1996) 是另一種特異的熒光實(shí)時(shí) PCR 探針, 這種分子信標(biāo)可以在體內(nèi)和體外動(dòng)態(tài)地、實(shí)時(shí)地檢測核酸 雜交事件（Tyagi and Kramer 1996; Kostrikis et al. 1998; Tyagietal. 1998)。

分子信標(biāo)是一段雙重標(biāo)記的寡核苷酸（25~40nt）形成具有一個(gè)環(huán)（探針）和一個(gè)自身互補(bǔ)的莖的發(fā)夾結(jié)構(gòu)。熒光報(bào)告分子在 5'端，猝滅劑在 3'端。

室溫條件下，分子信標(biāo)形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，熒光報(bào)告物質(zhì)和猝滅劑分子通過探針自身互補(bǔ)形成的莖結(jié)構(gòu)緊靠在一起，因此抑 制了熒光信號。

當(dāng) PCR 退火時(shí)，如果探針遇到靶 DNA 序列，根據(jù)熱力學(xué)原理，信標(biāo)將優(yōu)先和靶 DNA 結(jié)合而 不是形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)。由于莖結(jié)構(gòu)被破壞，熒光報(bào)告物質(zhì) 與猝滅劑相互分離，報(bào)告物質(zhì)得以發(fā)射熒光。

傳統(tǒng)的寡核苷酸雜交必須淸除未雜交的探針分子，以消除背景影響。利用分子信標(biāo)的雜交在沒有靶 DNA 存在的情況下熒光劑與猝滅劑可以穩(wěn)定地結(jié)合在一起，不發(fā)射熒光，因而 背景很低。因此，可以省略清洗探針這一步，而且，隨著擴(kuò)增的進(jìn)行，分子信標(biāo)結(jié)合于靶 DNA 的比例逐漸增加，發(fā)射的熒光逐漸增強(qiáng)，因此熒光強(qiáng)度與 PCR 產(chǎn)物的累加是直接相 關(guān)的。

由于莖環(huán)結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定，分子信標(biāo)與線性 探針相比具有較高的選擇能力，可以對只有一個(gè) 核苷酸差異的靶序列進(jìn)行辨別，使其成為研究單核苷酸多態(tài)性（SNP） 的理想工具。*匹 配的探針-靶 DNA 復(fù)合體比分子信標(biāo)單鏈形成的發(fā)夾結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，而發(fā)生錯(cuò)配的探針-靶 DNA 復(fù)合體一般不太穩(wěn)定，即使只有一個(gè)堿基對的錯(cuò)配也如此，這一熱力學(xué)特征是分子信 標(biāo)高度特異性的基礎(chǔ)。

分子信標(biāo)在許多定性和定量檢測研究中 應(yīng)用越來越廣泛。它被用于實(shí)時(shí)檢測 DNA 擴(kuò)增量的實(shí)時(shí) PCR (TyagiandKramer 1996) 它可以用多種染料標(biāo)記，用來進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光基因型鑒定（Kostrikisetal. 1998; Tyagietal. 1998) 和在醫(yī)療診斷時(shí)同時(shí)檢測樣品中不同的病原體（Vet etal. 1999)。

分子信標(biāo)也可以在活體細(xì)胞中檢測 RNA 轉(zhuǎn)錄物（Sokol et al. 1998)、檢測 DNA 結(jié)合蛋白（HeydUkandHeyduk 2002)。分子信標(biāo)還可以應(yīng)用于實(shí)時(shí) PCR、端點(diǎn) PCR 和 RT-PCR 實(shí)驗(yàn)。