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PCR儀進行聚合酶鏈式反應的工作原理

來源：上海靳瀾儀器制造有限公司   2024年10月08日 08:14   38
    PCR反應是不僅對科學界產生巨大影響，而且影響我們日常生活的許多方面的技術之一。重組DNA技術作為生物科學工具的引入改變了生命研究。分子克隆允許研究生物體的個體基因， 然而這種技術依賴于獲得相對大量的純DNA。這取決于在微生物細胞分裂過程中質粒DNA的復制。從生物樣本中存在的基因中獲取大量特定DNA是非常費力和困難的，PCR是一種通過簡單的酶促反應擴增DNA的技術。
 
    PCR儀改變了需要操作DNA片段的研究，可以作為其簡單性和實用性的結果進行轉化的方式。它已被用于檢測DNA序列，診斷遺傳疾病，進行DNA指紋識別，檢測細菌或病毒，以及研究人類進化。先前用于分離特定DNA片段的技術依賴于基因克隆，這是一個繁瑣而緩慢的過程。PCR是從微量源DNA材料中復制特定DNA片段的快速，廉價且簡單的方法，即使該源DNA質量相對較差，它不一定需要使用放射性同位素或有毒化學品。想要擴增DNA有兩個原因。例如，法醫科學家可能需要從現場放大一小段DNA。希望比較兩種不同的DNA樣本，以了解哪種更豐富。因為DNA是微觀的，所以無法看到哪個樣本含有最多的DNA。但是如果以相同的速率放大兩個樣品，可以通過確定擴增后的樣品來計算哪個樣品更大。
 
    聚合酶將合成任何單鏈DNA的互補堿基序列，條件是它具有雙鏈起始點，這非常有用，通過添加與基因互補的小片DNA，來選擇希望聚合酶在混合DNA樣本中擴增的基因，這些小的DNA片段被稱為引物，因為它們可以為DNA樣品提供準備，使聚合酶能夠結合并開始復制目的基因。在PCR儀反應期間，溫度變化用于控制聚合酶的活性和引物的結合。
 
    為了開始將溫度升高至95 ℃的反應，在此溫度下以單鏈所有雙鏈DNA被熔融：然后將溫度降低到約50℃，這允許引物結合到目的基因，因此聚合酶具有某種結合位點，可以開始復制DNA鏈。聚合酶的操作溫度為72℃，以使酶更快地發揮作用。基因拷貝數量是開始時的兩倍，在將基因擴增到數百萬拷貝后，可以將擴增的DNA在瓊脂糖凝膠上運行，并用染料染色以使其可視化，可見光帶越大，包含更多基因拷貝。

文章來源：上海靳瀾儀器制造有限公司
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