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如何進(jìn)行PCR擴(kuò)增DNA
最近更新時(shí)間:2022-4-2
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聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction,PCR)是一種體外DNA擴(kuò)增技術(shù),,1985年由Mullis等人創(chuàng)立,。該技術(shù)能在幾小時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作中,將人為選定的一段DNA擴(kuò)增幾百萬倍,,具有靈敏度高,、特異性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn),,目前已成為分子生物學(xué)及基因工程中極為有用的研究手段,,另外在醫(yī)學(xué)研究和醫(yī)療診斷中亦體現(xiàn)出極大的應(yīng)用價(jià)值。
PCR的工作原理類似于DNA的體內(nèi)復(fù)制過程,,是將待擴(kuò)增的DNA片斷和與其兩側(cè)互補(bǔ)的寡核苷酸鏈引物經(jīng)變性,、退火及延伸三步反應(yīng)的多次循環(huán),使特定的DNA片斷在數(shù)量上呈指數(shù)增加,。PCR擴(kuò)增首先需要一對(duì)引物,,根據(jù)待擴(kuò)增區(qū)域兩側(cè)的已知序列合成兩個(gè)與模板DNA互補(bǔ)的寡核苷酸作為引物,引物序列將決定擴(kuò)增片段的特異性和片段長(zhǎng)度,。反應(yīng)體系由模板DNA,、一對(duì)引物、dNTP,、耐高溫的dna聚合酶,、酶反應(yīng)緩沖體系及必須的離子等所組成。PCR反應(yīng)循環(huán)的*步為加熱變性,,使雙鏈模板DNA變性為單鏈,;第二步為復(fù)性,每個(gè)引物將與互補(bǔ)的DNA序列雜交,;第三步為延伸,,在耐高溫的DNA聚合酶作用下,以變性的單鏈DNA為模板,,從引物3ˊ端開始按5ˊ→3ˊ方向合成DNA鏈,。這樣經(jīng)過一個(gè)周期的變性——復(fù)性——延伸等三步反應(yīng)就可以產(chǎn)生倍增的DNA,,假設(shè)PCR的效率為*,反復(fù)n周期后,理論上就能擴(kuò)增2n倍,。PCR反應(yīng)一般30-40次循環(huán),,DNA片段可放大數(shù)百萬倍。
常規(guī)PCR反應(yīng)用于已知DNA序列的擴(kuò)增,,變性溫度為95℃,,復(fù)性溫度為37℃~55℃,延伸合成溫度為72℃,,DNA聚合酶為Taq酶(可耐受95℃左右的高溫而不失活),,反應(yīng)循環(huán)數(shù)為30。
【實(shí)驗(yàn)材料】
1.實(shí)驗(yàn)器材
PCR擴(kuò)增儀,,臺(tái)式高速離心機(jī),,移液器,經(jīng)高壓滅菌后的eppendorf管,,電泳儀。
2.實(shí)驗(yàn)試劑
(1)模板DNA(0.1µg/µl):用牙簽挑取單菌落懸浮到50µl的裂解液中(裂解液1%TritonX-100,,20mmol/l Tris-HCl PH 8.2, 2mmol/l EDTA), 95℃溫浴10分鐘, 10000rpm離心5分鐘,取2µl上清液用于總體積50µl的PCR反應(yīng),。
(2)TaqDNA聚合酶(5U/µl),10×擴(kuò)增緩沖液,,dNTP(1mmol/L):購(gòu)買
(3)引物(100pmol/L):設(shè)計(jì)并合成與目的DNA兩側(cè)互補(bǔ)的引物內(nèi),。
【實(shí)驗(yàn)操作】
1.準(zhǔn)備PCR反應(yīng)溶液
(1) 按以下次序,將下列成分在0.5ml滅菌Eppendorf管內(nèi)混合:
10×擴(kuò)增緩沖液 10µl
4×dNTPs(包括四種dNTP) 8µl
引物1 1µl
引物2 1µl
模板DNA 1µl (10ng)
Taq DNA聚合酶 1µl (2.5U)
加水至終體積 100µl
(2) 用手指輕彈Eppendorf管底部,,使溶液混勻,。在臺(tái)式離心機(jī)中離心2秒以集中溶液于管底。
(3)加石蠟油50µl封住溶液表面,。