Polümeraasi ahelreaktsiooni ja selle olemus ja ulatus

Polümeraasi ahelreaktsiooni (PCR) - meetod molekulaarbioloogia, mis võimaldab tuvastada bioloogilises materjalis väikeses koguses desoksüribonukleiinhappe (DNA), õigemini mõned selle fragmente ja korrutab need mitu korda. Siis nad olid visuaalselt tuvastatav geelelektroforeesiga. Reaktsioon töötati 1983. aastal K. Mullis ja nimekirja kantud tasumata avastusi viimastel aastatel.

Millised on mehhanismid PCR

Kogu protseduur põhineb võime nukleiinhappeid isepaljunemise, et sel juhul hoitakse kunstlikult laboris. DNA replikatsiooni ei saa alata ükskõik molekuli piirkonnas, kuid ainult valdkondades, kus tuntakse nukleotiidide järjestus - lähteaine fragmendid. Et polümeraasi ahelreaktsiooni on alanud, peame praimerit (või DNA sondid). Need on lühikesed DNA fragmentide järjestuste etteantud nukleotiidjärjestus. Nad on komplementaarsed (st vastab) start DNA proovi portsjonitena.

Muidugi, luua praimereid, teadlased peavad õppima nukleotiidide järjestus on nukleiinhappe , mis on seotud menetlust. Need DNA sondide tagada reaktsiooni spetsiifilisuse ja selle algatamisest. Polümeraasi ahelreaktsiooni ei lähe, kui proov ei leia vähemalt üks molekul soovitud DNA. Üldiselt reaktsioon vajab ülaltoodud praimereid, nukleotiidide komplektist, kuumakindel DNA polümeraasi. Viimast on ensüüm - katalüüs sünteesi uute nukleiinhappemolekule valimi alusel. Kõik need ained, sealhulgas bioloogilise materjali, mis on vajalik tuvastada DNA ühendatakse reaktsioonisegu (lahus). See on asetatud spetsiaalne termostaat, mis täidab oma väga kiire kütmise ja jahutamise määratud aja jooksul - tsükkel. Nad on tavaliselt 30-50.

Kuidas on see reaktsioon

Sisuliselt on see, et ühe perioodi jooksul, kasutades praimereid on kinnitunud portsjoni soovitud DNA, misjärel see läheb kahekordistumise ensüüm. Tuginedes saadud DNA ahelate sünteesiti järgmistes tsüklites rohkem tükki identsed molekulidega.

Polümeraasi ahelreaktsiooni saadakse järjekindlalt pärast selle sammu. See iseloomustab esimese kahekordse suurenemise toote Iga töötsükli ajal soojendamiseks ja jahutamiseks. Teises etapis reaktsioon kulgeb aeglustus kuna ensüüm on kahjustatud ja kaotab aktiivsust. Lisaks kahanenud varude nukleotiidide ja krundid. Viimase etapi - platoo - tooted ei ole enam koguneda reaktiividena üle.

Kui seda kasutatakse

Kahtlemata kõige laiemas taotluse polümeraasi ahelreaktsiooni leiab meditsiinis ja teaduses. Seda kasutatakse avaliku ja erasektori bioloogia, veterinaaria, apteek, ja isegi ökoloogia. Kuigi viimane teevad jälgida toidu kvaliteedi ja keskkonna objektid. Aktiivselt kasutatakse polümeraasi ahelreaktsiooni kohtuekspertiisi praktikas kinnitada isaduse ja identifitseerimine isiku identiteedi. In kohtuekspertiis, samuti paleontoloogia, sageli see meetod on ainus viis, sest see on tavaliselt saadaval uuring väga väikeses koguses DNA. Muidugi, väga laialt levinud meetod on leitud meditsiinis. Ta vajas teda sellistes valdkondades nagu geneetika, nakkus- ja onkoloogiliste haiguste.