הגברה של DNA באמצעות תגובת שרשרת פולימראז

PCR מייצג תגובת שרשרת פולימראז, טכניקה ביולוגית מולקולרית להגברת קטעי DNA, על ידי יצירת עותקים מרובים באמצעות אנזימי פולימראז DNA בתנאים מבוקרים. ניתן לשכפל עותק בודד של פלח או גן DNA למיליוני עותקים, המאפשר גילוי באמצעות צבעים וטכניקות הדמיה אחרות.

תהליך ה- PCR, שפותח בשנת 1983, מאפשר לבצע רצף DNA ולזהות את הסדר של נוקליאוטידים בגנים בודדים. השיטה עושה שימוש באופניים תרמיים או בחימום וקירור חוזרים של התגובה להמסת DNA ושכפול. עם המשך ה- PCR, ה- DNA "החדש" משמש כתבנית לשכפול ומתקבלת תגובת שרשרת, ומגבירה באופן אקספוננציאלי את תבנית ה- DNA.

טכניקות PCR מיושמות בתחומים רבים של ביוטכנולוגיה, כולל הנדסת חלבוןשיבוט, פלילי פלילי (טביעת אצבעות DNA), בדיקת אבהות, אבחנה של מחלות תורשתיות ו / או זיהומיות, ולמחלות ניתוח של דגימות סביבתיות.

בפרט פלילי, PCR יעיל במיוחד מכיוון שהוא מגביר אפילו את הכמות הקטנה ביותר של עדויות DNA. ניתן להשתמש ב- PCR גם לניתוח DNA בן אלפי שנים, וטכניקות אלו שימשו כדי לזהות הכל, החל מממותה בת 800,000 שנה ועד מומיות מרחבי העולם.

שלב זה נחוץ רק לפולימראזות DNA הדורשות PCR להפעלה חמה. התגובה מחוממת לטמפרטורה של 94-96 מעלות צלזיוס ונמשכת 1-9 דקות.

אם ההליך אינו מצריך אתחול, denaturation הוא הצעד הראשון. התגובה מחוממת ל- 94-98 מעלות צלזיוס למשך 20-30 שניות. קשרי המימן של תבנית ה- DNA מופרעים ונוצרות מולקולות DNA חד-גדולות.

טמפרטורת התגובה נמוכה לטווח של 50-65 מעלות צלזיוס ונמשכת 20-40 שניות. הפריימרים מבשלים את תבנית ה- DNA החד-גדילית. הטמפרטורה חשובה ביותר בשלב זה. אם חם מדי, ייתכן שהפריימר לא יתקשר. אם קר מדי, פריימר עלול להיקשר בצורה לא מושלמת. קשר טוב נוצר כאשר רצף הפריימר תואם מקרוב את רצף התבנית.

הטמפרטורה בשלב זה משתנה בהתאם לסוג הפולימראז. פולימראז ה- DNA מסנתז גדיל DNA חדש לחלוטין.

שלב זה מבוצע בטמפרטורה של 70-74 מעלות צלזיוס למשך 5-15 דקות לאחר מחזור ה- PCR הסופי.

שלב זה הוא לא חובה. הטמפרטורה נשמרת על 4-15 מעלות צלזיוס ומורידה את התגובה.

במהלך כל מחזור מוכפל המוצר (חתיכת ה- DNA הספציפית המשוכפלת).

ככל שהפולימראז של ה- DNA מאבד פעילות וצורך ריאגנטים, התגובה מאטה.

לא מצטבר עוד מוצר.