Η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης και τη φύση της και το πεδίο εφαρμογής της

Αλυσωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR) - μια μέθοδος μοριακής βιολογίας, η οποία επιτρέπει την ανίχνευση σε βιολογικό υλικό μικρές ποσότητες δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA), ή μάλλον, μερικά από τα θραύσματά του, και να πολλαπλασιάζεται τους πολλές φορές. Στη συνέχεια ταυτοποιήθηκαν οπτικά με ηλεκτροφόρηση σε πήκτωμα. Η αντίδραση αναπτύχθηκε το 1983 από τον Κ Mullis και περιλαμβάνονται στον κατάλογο των εκκρεμών ανακαλύψεις των τελευταίων ετών.

Ποιοι είναι οι μηχανισμοί PCR

Η όλη διαδικασία βασίζεται στην ικανότητα των νουκλεϊκών οξέων να αυτο-αναπαραγωγή, ότι στην περίπτωση αυτή πραγματοποιήθηκε τεχνητά στο εργαστήριο. Η αντιγραφή του DNA δεν μπορεί να αρχίσει οποιαδήποτε περιοχή του μορίου, αλλά μόνο σε περιοχές με συγκεκριμένη αλληλουχία νουκλεοτιδίων - των αρχικών θραυσμάτων. Προκειμένου για την αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης έχει αρχίσει, χρειαζόμαστε εκκινητή (ή DNA ανιχνευτών). Αυτά είναι μικρά τμήματα DNA αλληλουχιών με μία δεδομένη αλληλουχία νουκλεοτιδίου. Αυτοί είναι συμπληρωματικές (δηλ, που αντιστοιχεί σε) την έναρξη των τμημάτων DNA δείγματος.

Φυσικά, για να δημιουργήσει εκκινητές, οι επιστήμονες πρέπει να μελετήσει την αλληλουχία των νουκλεοτιδίων του νουκλεϊκού οξέος, η οποία εμπλέκεται στη διαδικασία. Αυτοί οι ανιχνευτές DNA εξασφαλίζουν την ειδικότητα της αντίδρασης και την έναρξή της. αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης δεν θα πάει, εάν το δείγμα δεν βρει τουλάχιστον ένα μόριο του επιθυμητού DNA. Σε γενικές γραμμές, η αντίδραση απαιτεί από τις παραπάνω εκκινητές, ένα σύνολο νουκλεοτιδίων, ανθεκτικό στη θερμότητα ϋΝΑ πολυμεράση. Το τελευταίο είναι ένα ένζυμο - καταλυτικές αντιδράσεις της σύνθεση νέων μορίων νουκλεϊνικού οξέος σε μια βάση δείγματος. Όλες αυτές οι ουσίες, συμπεριλαμβανομένων βιολογική ύλη, η οποία είναι αναγκαία για την αναγνώριση του DNA συνδυάζονται σε ένα μίγμα αντιδράσεως (διάλυμα). Είναι τοποθετημένη σε ειδικό θερμοστάτη που εκτελεί πολύ γρήγορη θέρμανση και ψύξη εντός του καθορισμένου χρόνου του - τον κύκλο. Συνήθως είναι 30-50.

Πώς είναι αυτή η αντίδραση

Η ουσία αυτού είναι ότι κατά τη διάρκεια ενός κύκλου, οι εκκινητές που συνδέονται με τμήματα του επιθυμητού DNA, μετά το οποίο πηγαίνει διπλασιασμό από το ένζυμο. Βάσει των προκυπτόντων κλώνων DNA που συντέθηκε σε επόμενους κύκλους όλο και περισσότερα κομμάτια ταυτόσημων μορίων.

Η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης ανακτάται με συνέπεια ακόλουθα βήματα. Είναι χαρακτηρίζεται από πρώτα διπλασιάζοντας την ποσότητα του προϊόντος κατά τη διάρκεια κάθε κύκλου της θέρμανσης και της ψύξης. Στο δεύτερο στάδιο της αντίδρασης λαμβάνει χώρα επιβράδυνση δεδομένου ότι το ένζυμο είναι κατεστραμμένο και χάνει δραστικότητα. Επιπλέον, εξαντλημένα αποθέματα των νουκλεοτιδίων και εκκινητών. Στο τελευταίο στάδιο - το οροπέδιο - τα προϊόντα δεν είναι πλέον συσσωρεύονται ως αντιδραστήρια πάνω.

Όταν χρησιμοποιείται

Αναμφίβολα, η ευρύτερη αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης εφαρμογή βρίσκει στην ιατρική και την επιστήμη. Χρησιμοποιείται σε δημόσια και ιδιωτικά βιολογίας, κτηνιατρικής, φαρμακευτικής, ακόμη και την οικολογία. Ενώ η δεύτερη κάνουν να παρακολουθούν την ποιότητα των τροφίμων και του περιβάλλοντος αντικείμενα. Ενεργός χρησιμοποιηθεί αλυσωτή αντίδραση πολυμεράσης στην ιατροδικαστική πρακτική να επιβεβαιώσει πατρότητας και την ταυτοποίηση της ταυτότητας ενός ατόμου. Στην ιατροδικαστική επιστήμη, καθώς και σε παλαιοντολογία, συχνά αυτή η μέθοδος είναι ο μόνος τρόπος, επειδή είναι συνήθως διαθέσιμο για τη μελέτη των εξαιρετικά μικρών ποσοτήτων DNA. Φυσικά, μια πολύ διαδεδομένη μέθοδος βρίσκεται στην άσκηση της ιατρικής. Την απαιτείται σε τομείς όπως η γενετική, λοιμώδη και ογκολογικές ασθένειες.