Mi az a polimeráz láncreakció?

A polimeráz láncreakció (PCR) enzimeket használ a dezoxiribonukleinsav (DNS) szálának egy részének replikálására a könnyebb elemzéshez, például az érdeklődésre számot tartó gének kereséséhez.A nukleáris láncreakcióhoz hasonlóan a polimeráz láncreakció egy exponenciális folyamat, amely mindaddig folytatódik, amíg rendelkezésre állnak a reakció fenntartására szolgáló alapanyagok.A természetes világ DNS replikációjával ellentétben a polimeráz láncreakció csak meglehetősen kis DNS-darabokat képes megismételni, körülbelül 2-3 kilós bázispár (KB) felső mennyezetével.A polimeráz láncreakció élettelen enzimeket használ a replikációs hatásainak megvalósításához, és elkülönítve azt az aktív organizmusokat alkalmazó más másolási megközelítésektől.szegmens, Taq polimeráz a másoláshoz, a DNS -nukleotidok elvégzéséhez, hogy alapanyagként szolgáljanak, kémiai pufferkörnyezetként és termikus ciklusnak nevezett gépként.A termikus ciklus gyakran több tesztcsövet tart több polimeráz láncreakcióval, mindegyik 15-100 mikroliterrel rendelkezik, értéke csak egy köbméter milliméter víz alatt.Körülbelül száz nanogramm DNS-alapot használnak.Jól működik a másoláshoz, de nem tökéletesen, ha körülbelül 8 millió bázispárot követ el.A Taq polimeráz előtt más polimerázokat is használtunk, de sokan a megkezdett reakcióhoz szükséges hőmérsékleten szakítottak le.A fűtési ciklus bonyolult, de magában foglalja a hőmérsékleteket, amelyek szinte egészen a forráspontig terjednek, így a polimeráz tartóssága elengedhetetlen.

A polimeráz láncreakció alapvető lépései a következők.Az összes összetevőt egy kis fiolában keverjük össze, általában 200 mikrogramm térfogatával.Az elegyet közel forráspontra melegítjük, hogy megszakítsuk a párszálú DNS hidrogénkötéseit, és egyetlen szálat hoznak létre, amelyek hajlamosak a másolásra.Ezt nevezzük

denaturing

.Minél hosszabb ideig kell másolni a szálot, annál hosszabb ideig tart a denaturációs folyamat.A primereket, amelyek egyedi gyártmányú, rövid DNS-szálak, kifejezetten a másolandó szegmens elején és végén lévő helyekhez kötött helyekhez vannak tervezve.Ha a primereket helytelenül tervezték, vagy a hőmérséklet ebben a szakaszban helytelen, akkor az alapozó véletlenszerűen kötődik a DNS -hez, ami rossz szegmens példányt eredményez.A legtöbb alapozó a forrásponthoz vezető út kb. Kétharmadánál olvad, és az izzítás, az 1-2 perces folyamat, néhány fokkal alatt zajlik. Végső kiterjesztés .Itt történik a varázslat.A polimeráz gyorsan másolja a DNS -szegmenst, milliókat és millió példányt hozva létre csupán percek alatt.Általában egy ciklus az összes korábbi lépésből áll, kb. Húsz vagy harmincszor megismételve.

Az eredmény egy csomó másolt DNS.A polimeráz láncreakcióknak különféle felhasználásai vannak, ideértve az apasági tesztelést, a genetikai hiba vagy a vírusos DNS jelenlétének vagy hiányának meghatározását, a gént klónozva, a specifikus mutációk bevezetésével, a kihalt fajok vagy a halott személyek DNS -jének elemzésével, „genetikai ujjlenyomat”bűncselekmény helyszíne és még sok más.