聚合酶鏈反應(yīng)(PolymeraseChainReactionm,PCR)是一項體外基因擴增技術(shù),985年美國PE公司人類遺傳研究室發(fā)明了該項技術(shù),Saiki等首先應(yīng)用于鐮狀紅細(xì)胞貧血的產(chǎn)前診斷,但由于操作方法繁瑣未能全面推廣應(yīng)用。直到988年耐熱DNA聚合酶(Taq酶)的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用,使PCR技術(shù)變得極為簡單,才被迅速應(yīng)用于分子生物學(xué)、生物工程、醫(yī)學(xué)、法醫(yī)學(xué)和農(nóng)學(xué)等領(lǐng)域,PCR技術(shù)已經(jīng)作為分子生物學(xué)發(fā)展道路上一個里程碑,永載史冊。
PCR技術(shù)的基本原理
類似于DNA的天然復(fù)制過程,其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。PCR由變性--退火--延伸三個基本反應(yīng)步驟構(gòu)成:細(xì)胞
① 模板DNA的變性:模板DNA經(jīng)加熱至93℃左右一定時間后,使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴增形成的雙鏈DNA解離,使之成為單鏈,以便它與引物結(jié)合,為下輪反應(yīng)作準(zhǔn)備;
② 模板DNA與引物的退火(復(fù)性):模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后,溫度降至55℃左右,引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結(jié)合;
③引物的延伸:DNA模板--引物結(jié)合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP為反應(yīng)原料,靶序列為模板,按堿基配對與半保留復(fù)制原理,合成一條新的與模板DNA鏈互補的半保留復(fù)制鏈重復(fù)循環(huán)變性--退火--延伸三過程,就可獲得更多的“半保留復(fù)制鏈",而且這種新鏈又可成為下次循環(huán)的模板。每完成一個循環(huán)需2~4分鐘,2~3小時就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍(Plateau)。 到達(dá)平臺期所需循環(huán)次數(shù)取決于樣品中模板的拷貝。在此同時認(rèn)識到蛋白質(zhì)是接受RNA的遺傳信息而合成的。細(xì)胞