ПЦР або палімеразная ланцуговая рэакцыя - гэта метад, які выкарыстоўваецца для ампліфікацыі паслядоўнасцей ДНК.Упершыню ён быў распрацаваны ў 1980-х гадах Кэры Мулісам, які атрымаў Нобелеўскую прэмію па хіміі ў 1993 годзе за сваю працу.ПЦР зрабіла рэвалюцыю ў малекулярнай біялогіі, дазволіўшы даследчыкам узмацняць ДНК з невялікіх узораў і дэталёва вывучаць яе.
ПЦР - гэта трохэтапны працэс, які адбываецца ў тэрмацыклеры, машыне, якая можа хутка змяняць тэмпературу рэакцыйнай сумесі.Тры этапы: дэнатурацыя, адпал і пашырэнне.
На першым этапе, дэнатурацыі, двухцепочечная ДНК награваецца да высокай тэмпературы (звычайна каля 95°C), каб разарваць вадародныя сувязі, якія ўтрымліваюць дзве ніткі разам.У выніку ўтвараюцца дзве адналанцуговыя малекулы ДНК.
На другім этапе, адпале, тэмпература зніжаецца прыкладна да 55°C, каб праймеры адпаліліся з камплементарнымі паслядоўнасцямі адналанцуговай ДНК.Праймеры - гэта кароткія фрагменты ДНК, прызначаныя для супадзення з цікавымі паслядоўнасцямі ДНК-мішэні.
На трэцім этапе, падаўжэнні, тэмпература падымаецца прыкладна да 72°C, каб Taq-палімераза (тып ДНК-палімеразы) магла сінтэзаваць новы ланцуг ДНК з праймераў.Палімераза Taq атрымана з бактэрыі, якая жыве ў гарачых крыніцах і здольная вытрымліваць высокія тэмпературы, якія выкарыстоўваюцца ў ПЦР.
Пасля аднаго цыклу ПЦР вынікам з'яўляюцца дзве копіі паслядоўнасці ДНК-мішэні.Паўтараючы тры этапы на працягу шэрагу цыклаў (звычайна 30-40), колькасць копій паслядоўнасці ДНК-мішэні можа быць павялічана ў геаметрычнай прагрэсіі.Гэта азначае, што нават невялікая колькасць зыходнай ДНК можа быць узмоцнена для атрымання мільёнаў ці нават мільярдаў копій.
ПЦР мае мноства прымянення ў даследаваннях і дыягностыцы.Ён выкарыстоўваецца ў генетыцы для вывучэння функцыі генаў і мутацый, у крыміналістыцы для аналізу доказаў ДНК, у дыягностыцы інфекцыйных захворванняў для выяўлення патагенных мікраарганізмаў і ў прэнатальнай дыягностыцы для выяўлення генетычных парушэнняў у плёну.
ПЦР таксама адаптавана для выкарыстання ў шэрагу варыяцый, такіх як колькасная ПЦР (qPCR), якая дазваляе вымераць колькасць ДНК, і ПЦР са зваротнай транскрыпцыяй (RT-PCR), якая можа выкарыстоўвацца для ампліфікацыі паслядоўнасцей РНК.
Нягледзячы на мноства прымянення, ПЦР мае абмежаванні.Гэта патрабуе ведання мэтавай паслядоўнасці і канструкцыі адпаведных праймераў, і гэта можа быць схільным да памылак, калі ўмовы рэакцыі не аптымізаваны належным чынам.Аднак пры дбайным распрацоўцы і правядзенні эксперыментаў ПЦР застаецца адным з самых магутных інструментаў у малекулярнай біялогіі.
Час публікацыі: 22 лютага 2023 г