技术丨浅谈聚合酶链式反应(PCR)

pcr简介
聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,pcr)是一种用于放大扩增特定的dna片段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊dna复制,pcr的特点是能将微量的dna大幅增加。
1983年美国kary mullis首先提出设想,1985年由其发明了聚合
酶链反应,即简易dna扩增法,意味着pcr技术的真正诞生。mullis在1993年获得化学诺贝尔奖,世界称之为pcr教父。《纽约时报》如此评价:“具有高度原创性和重大
意义,几乎将生物学分为 pcr 前和 pcr 后两个时代。” 经过演化和革新,pcr技术已经发展了三代:普通pcr技术、实时荧光定量pcr技术(qpcr)以及数字pcr(dpcr)技术。
图1 pcr仪器的发展历程(lee ny., 2018)
pcr原理
pcr由变性、退火和延伸三个基本反应步骤构成:
①模板dna的变性:模板dna经高温(95℃左右)加热一定时间后,使其解离成单链,以便它与引物结合;
②模板dna与引物的退火(复性):将温度降至55℃左右时,引物与模板dna单链按碱基互补配对的原则结合;
③引物的延伸:再将温度调至72℃左右(dna聚合酶反应温度),dna模板和引物结合物在taq dna聚合酶的作用下,按碱基配对与半保留复制原理,沿着磷酸到五碳糖(5'→3')的方向合成一条新的与模板dna链互补的半保留复制链。这样经变性、退火和延伸重复若干个循环后,就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
图2pcr反应原理(图片来源于网络)
pcr分类
由于其多功能性,pcr技术近年来不断发展,导致了几种不同类型的pcr技术的发展。
荧光染料法(sybr green)
荧光探针法(taqman技术)
pcr技术关键原料
pcr反应体系(供参考)
10×扩增缓冲液
10μl
4种dntp混合物(终浓度)
各100~250μmol/l
引物(终浓度)
各5~20μmol/l
模板dna
0.1~2μg
taq dna聚合酶
5~10 u
mg2+(终浓度)
1~3mmol/l
补加双蒸水
100 μl
pcr反应五要素:引物(pcr引物为dna片段,细胞内dna复制的引物为一段rna链)、酶、dntp、模板和缓冲液(其中需要mg2+)。
pcr应用
pcr(聚合酶链式反应)技术是目前成熟、临床应用广泛的分子诊断技术。与其他技术相比,pcr技术具有灵敏度高、特异性好、及时方便等优点,已经成为许多临床诊断的“金标准”,广泛应用于感染性疾病病原体检测、肿瘤基因检测、血筛、遗传病基因检测等多个领域。
国盛医学pcr原料酶
酶是分子检测试剂原材料中核心的组分,直接影响分子检测试剂的灵敏度、稳定性、检测时间等多项性能水平,决定了分子检测结果的准确性。国盛医学pcr原料酶整体解决方案,可提供种类齐全、质量优越的产品供您选购:

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