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PCR能干什么?通蔚3分鐘帶您快速了解

發布時間:2024-12-30     發布作者:上海通蔚生物

  聚合酶鏈式反應(PCR)是一種分子生物學技術,用于擴增DNA(脫氧核糖核酸)序列。科研人員可以借用PCR能夠復制特定的DNA區域使其成為遺傳學、基因組學、微生物學、法醫學和醫學診斷學等各個領域的重要工具。接下來,上海通蔚為大家介紹下PCR及何時用到PCR。

  什么是PCR


  聚合酶鏈式反應(PCR)是一種常見的實驗室技術,用于復制特定DNA區域的多個副本(數百萬或數十億)。這個DNA區域可以是實驗者感興趣的任何內容。例如,它可能是研究人員想要了解其功能的基因,或者是法醫科學家用來將犯罪現場DNA與嫌疑人進行匹配的基因標記。

  通常,PCR的目的是獲得足夠多的目標DNA區域,以便對其進行分析或以其他方式使用。例如,PCR擴增的DNA可以送去測序、通過凝膠電泳進行可視化,或克隆到質粒中以供進一步實驗。

  PCR應用于生物學和醫學的許多領域,包括分子生物學研究、醫學診斷,甚至生態學的一些分支。

  PCR步驟


  PCR反應的關鍵成分是Taq聚合酶、引物、模板DNA和核苷酸(DNA構建塊)。這些成分與酶所需的輔因子一起組裝在試管中,并經過反復加熱和冷卻循環,以合成DNA。

  基本步驟如下:

  1.變性(96°C):強烈加熱反應物以分離或變性DNA鏈。這為下一步提供了單鏈模板。

  2.退火(55-65°C):冷卻反應,以便引物可以與單鏈模板DNA上的互補序列結合。

  3.擴增(72°C):提高反應溫度,使Taq聚合酶延伸引物,合成新的DNA鏈。



PCR步驟

  循環往復25-35典型的PCR反應通常需要2-4數小時,具體取決于被復制的DNA區域的長度。如果反應高效(效果良好),目標區域的復制量可以從一個或幾個增加到數十億個。

  這是因為每次用作模板的不僅僅是原始DNA。相反,在一輪中生成的新DNA可以作為下一輪DNA合成的模板。反應中有許多引物的副本和許多Taq聚合酶分子,因此DNA分子的數量在每一輪循環中大約可以翻倍。下圖顯示了這種指數增長模式。



PCR擴增

  PCR應用


  使用PCR,DNA序列可以擴增數百萬或數十億次,產生足夠的DNA拷貝,可以使用其他技術進行分析。例如,DNA可以通過凝膠電泳可視化,送去測序,或用限制性酶消化并克隆到質粒中。

  PCR在許多研究實驗室中都有使用,在法醫學、基因檢測和診斷方面也有實際應用。例如,PCR用于從患者的DNA(或在產前檢測中從胎兒DNA)中擴增與遺傳疾病相關的基因。PCR還可用于檢測患者體內的細菌或DNA病毒:如果存在病原體,則可能從血液或組織樣本中擴增其DNA區域。

  PCR作為分子生物學,用于擴增DNA(脫氧核糖核酸)序列。而PCR技術為生命科學研究帶來更多的成果。這些成果涉及到醫學,生物學、法醫和食品各個領域。了解PCR,助力生命科學研究。


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