Co je to polymerázová řetězová reakce?

Polymerázová řetězová reakce (PCR) používá enzymy k hmotnostní replikaci části deoxyribonukleové kyseliny (DNA) řetězce pro snadnější analýzu, jako je hledání zájmu genů.Stejně jako reakce jaderného řetězce je i polymerázová řetězová reakce exponenciálním procesem, který probíhá, pokud jsou k dispozici suroviny pro udržení reakce.Na rozdíl od replikace DNA v přírodním světě může polymerázová řetězová reakce replikovat pouze poměrně malé kousky DNA, s horním stropem asi 2-3 kilových párů bází (KB).Polymerázová řetězová reakce používá neživé enzymy k dosažení svého replikačního účinku a odlišuje ji od ostatních přístupů kopírování, které používají aktivní organismy.segment, taq polymeráza pro kopírování, nukleotidy DNA, aby sloužily jako suroviny, prostředí chemického pufru a stroj zvaný tepelný cyklir.Tepelný cyklir často pořádá více zkušebních zkumavek s více polymerázovými řetězovými reakcemi, z nichž každý drží 15 až 100 mikrolitrů, hodnoty těsně pod krychlový milimetr vody.Používá se asi sto nanogramů DNA báze.Funguje to dobře pro kopírování, ale ne dokonale, přičemž se chystá chyba asi jednou za 8 milionů párů základních párů.Před TAQ polymerázou byly použity další polymerázy, ale mnoho z nich se rozpadlo při nezbytných teplotách pro zahájení reakce.Vytápěcí cyklus je komplikovaný, ale zahrnuje teploty krátce v rozmezí téměř až do bodu varu, takže je nezbytná trvanlivost v polymeráze.

Základní kroky polymerázové řetězové reakce jsou následující.Všechny složky jsou smíchány dohromady v malé lahvičce, obvykle s objemem 200 mikrogramů.Směs se zahřívá na blízkém bodu varu, aby se rozbila vodíková vazby v párové DNA a vytvářela jednotlivé prameny, které jsou náchylné k kopírování.Tomu se říká

denaturující

.Čím delší je zkopírován pramen, tím delší proces denaturace trvá.Primery, které jsou vyrobeny na zakázku, krátké prameny DNA, jsou navrženy speciálně pro připojení k místům na začátku a na konci segmentu, které mají být zkopírovány.Pokud jsou primery nesprávně navrženy nebo je teplota v této fázi nesprávná, primer se náhodně váže na DNA, což povede k nesprávné kopii segmentu.Většina primerů se roztaví asi dvě třetiny cesty do bodu varu a žíhání, 1-2 minutový proces, probíhá při několika stupních pod tímto. Konečné rozšíření .To je místo, kde dochází k magii.Polymeráza rychle kopíruje segment DNA a za pouhých minut vytváří miliony a miliony kopií.Obvykle se cyklus skládá ze všech předchozích kroků, opakovaných asi dvacet nebo třicetkrát.

Výsledkem je banda zkopírované DNA.Reakce řetězu polymerázy mají řadu použití, včetně testování otcovství, určování přítomnosti nebo nepřítomnosti genetické defektu nebo virové DNA, klonování genů, zavádění specifických mutací, analýzu DNA zaniklých druhů nebo mrtvých osob, „genetický prst prst“ nascéna zločinu a další.