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PCR儀進(jìn)行聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的工作原理
閱讀:12 發(fā)布時(shí)間:2024-10-8 PCR反應(yīng)是不僅對(duì)科學(xué)界產(chǎn)生巨大影響,而且影響我們?nèi)粘I畹脑S多方面的技術(shù)之一。重組DNA技術(shù)作為生物科學(xué)工具的引入改變了生命研究。分子克隆允許研究生物體的個(gè)體基因, 然而這種技術(shù)依賴于獲得相對(duì)大量的純DNA。這取決于在微生物細(xì)胞分裂過程中質(zhì)粒DNA的復(fù)制。從生物樣本中存在的基因中獲取大量特定DNA是非常費(fèi)力和困難的,PCR是一種通過簡單的酶促反應(yīng)擴(kuò)增DNA的技術(shù)。
PCR儀改變了需要操作DNA片段的研究,可以作為其簡單性和實(shí)用性的結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)化的方式。它已被用于檢測(cè)DNA序列,診斷遺傳疾病,進(jìn)行DNA指紋識(shí)別,檢測(cè)細(xì)菌或病毒,以及研究人類進(jìn)化。先前用于分離特定DNA片段的技術(shù)依賴于基因克隆,這是一個(gè)繁瑣而緩慢的過程。PCR是從微量源DNA材料中復(fù)制特定DNA片段的快速,廉價(jià)且簡單的方法,即使該源DNA質(zhì)量相對(duì)較差,它不一定需要使用放射性同位素或有毒化學(xué)品。想要擴(kuò)增DNA有兩個(gè)原因。例如,法醫(yī)科學(xué)家可能需要從現(xiàn)場(chǎng)放大一小段DNA。希望比較兩種不同的DNA樣本,以了解哪種更豐富。因?yàn)镈NA是微觀的,所以無法看到哪個(gè)樣本含有最多的DNA。但是如果以相同的速率放大兩個(gè)樣品,可以通過確定擴(kuò)增后的樣品來計(jì)算哪個(gè)樣品更大。
聚合酶將合成任何單鏈DNA的互補(bǔ)堿基序列,條件是它具有雙鏈起始點(diǎn),這非常有用,通過添加與基因互補(bǔ)的小片DNA,來選擇希望聚合酶在混合DNA樣本中擴(kuò)增的基因,這些小的DNA片段被稱為引物,因?yàn)樗鼈兛梢詾镈NA樣品提供準(zhǔn)備,使聚合酶能夠結(jié)合并開始復(fù)制目的基因。在PCR儀反應(yīng)期間,溫度變化用于控制聚合酶的活性和引物的結(jié)合。
為了開始將溫度升高至95 ℃的反應(yīng),在此溫度下以單鏈所有雙鏈DNA被熔融:然后將溫度降低到約50℃,這允許引物結(jié)合到目的基因,因此聚合酶具有某種結(jié)合位點(diǎn),可以開始復(fù)制DNA鏈。聚合酶的操作溫度為72℃,以使酶更快地發(fā)揮作用?;蚩截悢?shù)量是開始時(shí)的兩倍,在將基因擴(kuò)增到數(shù)百萬拷貝后,可以將擴(kuò)增的DNA在瓊脂糖凝膠上運(yùn)行,并用染料染色以使其可視化,可見光帶越大,包含更多基因拷貝。
文章來源:上海靳瀾儀器制造有限公司
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