PCR, aŭ polimeraza ĉenreakcio, estas tekniko uzita por plifortigi DNA-sekvencojn.Ĝi unue estis evoluigita en la 1980-aj jaroj fare de Kary Mullis, al kiu estis premiita la Nobelpremio pri Kemio en 1993 por sia laboro.PCR revoluciis molekula biologion, ebligante esploristojn plifortigi DNA de malgrandaj provaĵoj kaj studi ĝin detale.
PCR estas tri-ŝtupa procezo, kiu okazas en termociklilo, maŝino kiu povas rapide ŝanĝi la temperaturon de reakcia miksaĵo.La tri ŝtupoj estas denaturado, kalciado kaj etendaĵo.
En la unua paŝo, denaturado, la duoble-fadena DNA estas varmigita al alta temperaturo (kutime ĉirkaŭ 95 °C) por rompi la hidrogenajn ligojn kiuj tenas la du fadenojn kune.Tio rezultigas du unu-fadenajn DNA-molekulojn.
En la dua paŝo, kalciado, la temperaturo estas malaltigita al proksimume 55 °C por permesi al la enkondukoj kalcigi al la komplementaj sekvencoj sur la unu-fadena DNA.Enkondukoj estas mallongaj pecoj de DNA kiuj estas dizajnitaj por egali la sekvencojn de intereso sur la cela DNA.
En la tria paŝo, etendaĵo, la temperaturo estas levita al proksimume 72 °C por permesi al la Taq-polimerazo (speco de DNA-polimerazo) sintezi novan fadenon de DNA de la enkondukoj.La Taq-polimerazo estas derivita de bakterio kiu vivas en termofontoj kaj povas elteni la altajn temperaturojn uzitajn en PCR.
Post unu ciklo de PCR, la rezulto estas du kopioj de la cela DNA-sekvenco.Ripetante la tri ŝtupojn por kelkaj cikloj (tipe 30-40), la nombro da kopioj de la cela DNA-sekvenco povas esti pliigita eksponente.Ĉi tio signifas, ke eĉ eta kvanto de komenca DNA povas esti plifortigita por produkti milionojn aŭ eĉ miliardojn da kopioj.
PCR havas multajn aplikojn en esplorado kaj diagnozo.Ĝi estas uzata en genetiko por studi la funkcion de genoj kaj mutacioj, en jurmedicino por analizi DNA-indico, en infektmalsana diagnozo por detekti la ĉeeston de patogenoj, kaj en antaŭnaska diagnozo por ekzameni genetikajn malordojn en fetoj.
PCR ankaŭ estis adaptita por uzo en kelkaj varioj, kiel ekzemple kvanta PCR (qPCR), kiu permesas al la kvanto de DNA esti mezurita kaj inversa transskriba PCR (RT-PCR), kiu povas esti uzita por plifortigi RNA-sekvencojn.
Malgraŭ ĝiaj multaj aplikoj, PCR havas limigojn.Ĝi postulas scion pri la celsekvenco kaj la dezajno de konvenaj enkondukoj, kaj ĝi povas esti ema al eraro se la reagkondiĉoj ne estas optimumigitaj ĝuste.Tamen, kun zorgema eksperimenta dezajno kaj ekzekuto, PCR restas unu el la plej potencaj iloj en molekula biologio.
Afiŝtempo: Feb-22-2023