Sužinokite, kaip DNR terminis cikleris naudoja polimerazės grandininę reakciją, kad nukopijuotų DNR grandines. Specifiniai DNR segmentai amplifikuojami (nukopijuojami) laboratorijoje, naudojant polimerazės grandinės reakcijos (PGR) metodus Encyclopædia Britannica, Inc. Peržiūrėkite visus šio straipsnio vaizdo įrašus
Polimerazės grandininė reakcija (PGR) , technika, naudojama greitai ir tiksliai pagaminti daugybę konkretaus DNR segmento kopijų. Polimerazės grandininė reakcija leidžia tyrėjams gauti didelius DNR kiekius, reikalingus įvairiems molekulinės biologijos, teismo ekspertizės, evoliucinės biologijos ir medicininės diagnostikos eksperimentams ir procedūroms.
polimerazės grandininė reakcija Trijų pakopų polimerazės grandinės reakcijos procesas. „Encyclopædia Britannica, Inc.“
PGR 1983 m. Sukūrė amerikietė Kary B. Mullis biochemikas už savo išradimą 1993 m. laimėjęs Nobelio chemijos premiją. Prieš plėtojant PGR, metodai, naudojami sustiprinti ar generuoti jų kopijas, rekombinantinė DNR fragmentai buvo daug laiko reikalaujantys ir darbui imlūs. Priešingai, mašina, sukurta PGR reakcijoms atlikti, gali per kelias valandas atlikti daugybę replikacijos etapų ir pagaminti milijardus DNR fragmentų kopijų.
PGR metodika pagrįsta natūraliais procesais, kuriuos ląstelė naudoja pakartodama naują DNR grandinę. PGR reikia tik kelių biologinių ingredientų. The vientisas komponentas yra šablonas DNR - t. y., DNR, kuriame yra kopijuojamas regionas, pvz., genas. Tik viena DNR molekulė gali tarnauti kaip šablonas. Vienintelė informacija, reikalinga šiam fragmentui replikuoti, yra dviejų trumpų nukleotidų regionų (DNR subvienetų) seka abiejuose dominančio regiono galuose. Šios dvi trumpos šablonų sekos turi būti žinomos, kad būtų galima susintetinti du pradmenis - trumpus nukleotidų ruožus, atitinkančius šablonų sekas. Pradmenys susieja arba atkaitina šabloną jų papildomose vietose ir yra atspirties taškas kopijavimui. Vieno pradmens DNR sintezė yra nukreipta į kitą, todėl pakartojama norima įsikišanti seka. Taip pat reikalingi laisvi nukleotidai, naudojami naujoms DNR grandinėms sukurti, ir DNR polimerazė, fermentas, kuris sukuria statybą nuosekliai pridedant laisvųjų nukleotidų pagal šablono instrukcijas.
PGR yra trijų pakopų procesas, vykdomas pakartotiniais ciklais. Pradinis žingsnis yra dviejų DNR molekulės grandinių denatūravimas arba atskyrimas. Tai pasiekiama pradinę medžiagą pašildžius iki maždaug 95 ° C (203 ° F) temperatūros. Kiekviena sruoga yra šablonas, ant kurio pastatoma nauja sruoga. Antrame etape temperatūra sumažinama iki maždaug 55 ° C (131 ° F), kad pradmenys galėtų atkurti šabloną. Trečiame etape temperatūra pakeliama iki maždaug 72 ° C (162 ° F), o DNR polimerazė pradeda atnešti nukleotidus ant atkaitintų pradmenų galų. Maždaug penkias minutes trunkančio ciklo pabaigoje temperatūra pakyla ir procesas vėl prasideda. Po kiekvieno ciklo egzempliorių skaičius padvigubėja. Paprastai nuo 25 iki 30 ciklų susidaro pakankamas DNR kiekis.
Pradinėje PGR procedūroje viena problema buvo ta, kad DNR polimerazę reikėjo papildyti po kiekvieno ciklo, nes ji nėra stabili esant aukštai denatūracijai reikalingai temperatūrai. Ši problema buvo išspręsta 1987 m., Radus šilumai stabilią DNR polimerazę, vadinamą Taq, fermentas, išskirtas iš termofilinės bakterijos Thermus aquaticus , kuriame gyvena karštosios versmės . Taq polimerazė taip pat paskatino PGR aparato išradimą.
Kadangi DNR iš daugybės šaltinių gali būti sustiprinta, ši technika buvo pritaikyta daugeliui sričių. PGR naudojamas genetinei ligai diagnozuoti ir žemam virusinės infekcijos lygiui nustatyti. Teismo medicinoje jis naudojamas analizuoti smulkius kraujo ir kitus pėdsakus audiniai siekiant nustatyti donorą pagal jo genetinį piršto atspaudą. Ši technika taip pat buvo naudojama siekiant sustiprinti konservuotuose audiniuose esančius DNR fragmentus, tokius kaip 40 000 metų užšaldyto vilnos mamuto ar 7500 metų žmogaus fragmentai, rasti durpės knyga.
Copyright © Visos Teisės Saugomos | asayamind.com