Главная » Операции, процедуры, тесты, Полный перечень статей » Принцип полимеразной цепной реакции
ПЦР (полимеразная цепная реакция) представляет собой простой, но элегантный, ферментативный анализ, который позволяет амплифицировать специфический фрагмент ДНК из сложного пула ДНК. Доктор Кари Муллис, который разработал анализ ПЦР, заявил, что «он позволяет вам выбирать фрагменты ДНК, которые вам интересны и иметь столько их копий, сколько вы захотите». ПЦР можно проводить с использованием исходной ДНК из различных тканей и организмов, включая периферическую кровь, кожу, волосы, слюну и микроорганизмы. Для ПЦР необходимы только следовые количества ДНК, чтобы генерировать достаточное количество копий для анализа с использованием обычных лабораторных методов и специальное лабораторное / медицинское оборудование. По этой причине ПЦР является чувствительным анализом.
Каждый ПЦР-анализ требует наличия матричной ДНК, праймеров, нуклеотидов и ДНК-полимеразы. ДНК-полимераза является ключевым ферментом, который связывает отдельные нуклеотиды вместе с образованием продукта ПЦР. Нуклеотидами являются четыре основания – аденин, тимин, цитозин и гуанин (A, T, C, G), которые находятся в ДНК. Они действуют как строительные блоки, которые используются ДНК-полимеразой для создания результирующего продукта ПЦР. Праймеры в реакции указывают на точный ДНК-продукт, подлежащий амплификации. Праймеры представляют собой короткие фрагменты ДНК с определенной последовательностью, комплементарной ДНК-мишени, которая должна быть обнаружена и амплифицирована. Они служат точкой расширения ДНК-полимеразы.
Вышеупомянутые компоненты смешивают в пробирке или 96-луночном планшете, а затем помещают в машину, что позволяет проводить повторяющиеся циклы амплификации ДНК на трех основных этапах. Эта машина по существу является термоциклером. Она имеет тепловой блок с отверстиями, в которые вставляются пробирки или пластины, содержащие реакционную смесь ПЦР. Машина поднимает и понижает температуру блока на дискретных, точных и запрограммированных этапах. Реакционный раствор сначала нагревают выше точки плавления двух комплементарных нитей ДНК, что позволяет разделить цепи. Этот процесс называемый денатурацией. Затем температуру снижают, а это, в свою очередь, позволяет специфическим праймерам связываться с целевыми сегментами ДНК. Этот процесс известен как гибридизация или отжиг. Отжиг между праймерами и ДНК-мишенью происходит только в том случае, если они комплементарны в последовательности. Температура снова повышается и в это время ДНК-полимераза способна расширять праймеры путем добавления нуклеотидов к развивающейся нити ДНК. При каждом повторении этих трех шагов число копируемых молекул ДНК удваивается. Это и есть полимеразная цепная реакция.
Ещё новости: