Polymerase keðjuverkun, eðli þess og notkun

Pólýmerasa keðjuverkun (PCR) er aðferð við sameindalíffræði sem gerir kleift að greina lítið magn af deoxýribónukleinsýru (DNA) í tilteknu efni , nákvæmari tiltekin brot af þeim og margfalda þau margfalt. Þeir eru þá auðkenndar sjónrænt með rafgreiningu á hlaupi. Viðbrögðin voru þróuð árið 1983 af K. Mullis og er með á lista yfir framúrskarandi uppgötvun undanfarinna ára.

Hver eru kerfi PCR

Öll aðferðin byggir á hæfni kjarnsýra til að endurtaka sjálfan sig, sem í þessu tilfelli er framkvæmt tilbúið á rannsóknarstofunni. Æxlun DNA getur ekki byrjað á neinu sviði sameindarinnar, en aðeins á svæðum með ákveðna röð núkleótíða - byrjunarbrot. Til þess að pólýmerasa keðjuverkunin hefji upphaf, er nauðsynlegt að nota primers (eða DNA probes). Þetta eru stutt brot af DNA keðju með tilteknu núkleótíð röð. Þau eru viðbót (þ.e. viðeigandi) upphafssvæði sýnis DNA.

Auðvitað, til þess að búa til prímur, þurfa vísindamenn að rannsaka núkleótíð röð þess kjarnsýru sem tekur þátt í tækni. Það eru þessi DNA rannsaka sem tryggja sértækni viðbrotsins og upphaf þess. Pólýmerasa keðjuverkun kemur ekki fram ef ekki er að minnsta kosti einn sameind af viðkomandi DNA í sýninu. Almennt eru ofangreindar prímar, sett af núkleótíðum, hitastöðug DNA-pólýmerasa nauðsynleg til að framkvæma hvarfið. Síðarnefndu er ensím, hvati fyrir myndun nýrra kjarnsýru sameindanna byggð á sýni. Öll þessi efni, þ.mt líffræðilegt efni, þar sem DNA verður að greina, er sameinuð í hvarfblöndu (lausn). Það er sett í sérstakt hitastillir, sem framkvæmir mjög hraðan upphitun og kælingu á tilteknu tímabili. Venjulega eru 30-50 þeirra.

Hvernig fer þessi viðbrögð?

Kjarni hennar liggur í þeirri staðreynd að á einum hringrás eru primers tengdir nauðsynlegum hlutum DNA, en það tvöfaldar undir aðgerð ensímsins. Byggt á DNA-strengjunum sem myndast í síðari lotum eru ný og ný sams konar brot af sameindinu mynduð.

Pólýmerasa keðjuverkunin fer í röð, eftirfarandi stig eru einangruð. Fyrst einkennist af tvöföldun á magni vörunnar meðan á hita og kælingu stendur. Í öðru stigi hægir viðbrögðin af því að ensímið er skemmt og missir einnig virkni þess. Að auki eru birgðir af núkleótíðum og frumum tæma. Á síðasta stigi - á hálendiinni - vörurnar safnast ekki lengur vegna þess að hvarfefnin eru yfir.

Þar sem það er notað

Vafalaust er pólýmerasa keðjuverkun víða notað í læknisfræði og vísindum. Það er notað almennt og einkafræði líffræði, dýralækninga, apótek og jafnvel vistfræði. Í síðara lagi er þetta gert til að fylgjast með gæðum matvæla og hluti utanaðkomandi umhverfis. Virkan notað pólýmerasa keðjuverkun í réttarétti til að staðfesta fæðingarorlof og greina persónuleika einstaklingsins. Í réttar læknisskoðun, eins og heilbrigður eins og í lungnabólgu, er þessi aðferð oft eina leiðin, eins og venjulega er mjög lítið magn af DNA í boði fyrir rannsóknir. Vafalaust, mjög breitt beitingu þeirri aðferð sem er að finna í hagnýtri læknisfræði. Nauðsynlegt er á slíkum sviðum eins og erfðafræði, smitsjúkdóma og illkynja sjúkdóma.