PCR：聚合酶联式反应

  聚合酶联式反应（PCR）是分子生物学用于创建特定DNA片断的多个副本技术。该技术由美国生物学家KaryMullis于1983年开发。PCR使得生成一小段DNA的数百万个副本可能。该工具通常用于生物分子学和生物技术实验室。

  PCR原理

  PCR技术基于DNA的酶促复制。在PCR中，使用引物介导的酶扩增短片段DNA。DNA聚合酶 合成与模板DNA互补的新DNA链。DNA聚合酶只能将核苷酸添加到预先存在的3'-OH基团上。因此，需要引物。因此，更多的核苷酸被添加到DNA聚合酶的3'引物端。

  PCR的组成部分

  PCR的组成部分如下：

  DNA模板——样本中感兴趣的DNA。

  DNA聚合酶–使用Taq聚合酶。它具有热稳定性，在极高温度下也不会变性。

  寡核苷酸引物-这些是与正义链和反义链的3'端互补的短单链DNA。

  脱氧核糖核苷酸三磷酸–为聚合提供能量，是DNA合成的基石。它们是碱基的单一单位。

  缓冲系统–镁和钾为DNA变性和复性提供最佳条件。它对保真度、聚合酶活性和稳定性也很重要。

  PCR类型

  PCR有以下类型：

  1.实时PCR

  在此类型中，DNA扩增是借助荧光报告基因实时检测的。荧光报告基因的信号强度与扩增的DNA分子数量成正比。

  2.嵌套PCR

  这是为了提高灵敏度和特异性。它们减少了由于意外引物结合位点扩增而导致的产品非特异性结合。

  3.多重PCR

  它用于在单个PCR实验中扩增多个目标。它可以同时扩增许多不同的DNA序列。

  定量PCR

  它利用DNA扩增线性来检测、表征和量化样本中的已知序列。

  4.任意引物PCR

  这是一种基于PCR的DNA指纹识别技术，使用任意选择的DNA序列的引物。

  PCR步骤

  PCR涉及三个主要循环反应：

  1.变性

  当反应混合物加热至94℃并持续约0.5至2分钟时，就会发生变性。这会破坏两条DNA链之间的氢键，并将其转化为单链DNA。

  单链现在充当模板，用于产生新的DNA链。应提供更长时间的温度，以确保两条链分离。

  2.退火

  反应温度降至54-60℃，持续约20-40秒。此时引物与模板DNA上的互补序列结合。

  引物是长度约为20至30个碱基的DNA或RNA单链序列。

  它们是DNA合成的起点。

  两条分离的链以相反的方向运行，因此有两个引物——正向引物和反向引物。

  3.伸长

  此步骤中，温度升至72-80℃，利用Taq聚合酶将碱基添加到引物的3'端。

  这会使DNA从5'方向延伸至3'方向。DNA聚合酶在最佳条件下每分钟增加约1000bp。

  Taq聚合酶可以耐受极高的温度。它附着在引物上，并将DNA碱基添加到单链上。结果，获得了双链DNA分子。

重复这三个步骤20-40次，以便在很短的时间内获得大量感兴趣的DNA序列。

上述是聚合酶链式反应（PCR）介绍，PCR在科研、医学和药品广泛应用，通过了解PCR及原理，用我们专业的PCR技术为科研贡献一份力量。