聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
一,、發(fā)展簡(jiǎn)史
聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)是一種用于放大擴(kuò)增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù),,它可看作是生物體外的特殊DNA復(fù)制,PCR的最大特點(diǎn),,是能將微量的DNA大幅增加,。因此,無(wú)論是化石中的古生物,、歷史人物的殘骸,,還是幾十年前兇殺案中兇手所遺留的毛發(fā)、皮膚或血液,,只要能分離出一丁點(diǎn)的DNA,,就能用PCR加以放大,進(jìn)行比對(duì),。這也是"微量證據(jù)"的威力之所在,。
1983年美國(guó)Mullis首先提出設(shè)想,1985年由其發(fā)明了聚合酶鏈反應(yīng),,即簡(jiǎn)易DNA擴(kuò)增法,,意味著PCR技術(shù)的真正誕生,。
二、實(shí)驗(yàn)原理
類似于DNA的體內(nèi)復(fù)制,。
首先待擴(kuò)增DNA模板加熱變性解鏈,,隨之將反應(yīng)混合物冷卻至某一溫度,這一溫度可使引物與它的靶序列發(fā)生退火,,再將溫度升高使退火引物在DNA聚合酶作用下得以延伸,。這種熱變性-復(fù)性-延伸的過(guò)程就是一個(gè)PCR循環(huán)。
PCR過(guò)程是由變性,,退火,,延伸3個(gè)步驟組成的不斷重復(fù)的過(guò)程。標(biāo)準(zhǔn)的PCR過(guò)程分為三步:
1.DNA變性(90℃-96℃):雙鏈DNA模板在熱作用下,,氫鍵斷裂,,形成單鏈DN
2.退火(復(fù)性)(40℃-65℃):系統(tǒng)溫度降低,引物與DNA模板結(jié)合,,形成局部雙鏈,。
3.3.延伸(68℃-75℃):在Taq酶(在72℃左右最佳的活性)的作用下,以dNTP為原料,,從引物的5′端→3′ 端延伸,,合成與模板互補(bǔ)的DNA鏈。
每一循環(huán)經(jīng)過(guò)變性,、退火和延伸,,DNA含量既增加一倍。
三,、PCR反應(yīng)要素:
DNA模版:可以是雙鏈,、單鏈、提取染色體的DNA,、克隆的質(zhì)粒DNA,,
引物:一對(duì)寡聚DNA,分別與模板兩側(cè)的3’端序列互補(bǔ),,可使DNA序列得到擴(kuò)增
DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶):催化DNA合成,,
緩沖液:提供DNA合成反應(yīng)所需的PH,離子強(qiáng)度等環(huán)境
4種單核苷酸:dNTP,提供DNA合成原料
PCR擴(kuò)增儀、PCR反應(yīng)管,、PCR離心管,、移液器,、凝膠電泳設(shè)備,、冰盒、離心機(jī)
模板,、PCR引物,、TaqDNA聚合酶,、dNTP反應(yīng)緩沖液、Mg2+,、ddH2O,。
以DNA為模板的反應(yīng)體系:
模板:DNA102~105拷貝
引物
底物:4種dNTP
TaqDNA聚合酶
緩沖液
體積:
以mRNA為模板的反應(yīng)(逆轉(zhuǎn)錄PCR)
模板:RNA
引物:oligo(dT)12~18
底物:4種dNTP
逆轉(zhuǎn)錄酶
緩沖液
其他試劑:RNA酶抑制劑,MgCl2.DTT.