绝大多数聚合酶链反应方法依赖于热循环。热循环将反应物暴露于加热和冷却的重复循环中,以允许不同的温度依赖性反应——具体地说,脱氧核糖核酸融化和酶-驱动DNA复制。聚合酶链反应使用两种主要试剂-引物(引物是短的单链DN段,称为寡核苷酸,是目标DNA区域的互补序列)和DNA聚合酶。在PCR反应的步,DNA双螺旋结构的两条链在高温下物理分离,这个过程称为脱氧核糖核酸变性。第二步,降低温度,引物与互补的脱氧核糖核酸序列结合。这两条DNA链就变成了模板,以酶促的方式从构成DNA的自由核苷酸中组装出一条新的DNA链。随着聚合酶链反应的进行,产生的DNA本身被用作复制的模板,启动了一个连锁反应,原始的DNA模板是以指数形式放大。PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成。苏州细胞数字PCR
聚合酶链反应:流聚合酶链反应:一种伪等温PCR方法。将溶液置于热梯度下,而不是反复加热和冷却聚合酶链反应混合物。由此产生的热不稳定性驱动对流流动自动将聚合酶链反应试剂从热区域和冷区域打乱,从而反复启动聚合酶链反应。通过利用混沌流场的出现,可以优化热边界条件和PCR外壳的几何形状等参数,以产生特异和快速的PCR。这种对流聚合酶链反应设置明显降低了设备功率需求和操作时间。逆转录聚合酶链反应(逆转录-聚合酶链反应):用于从RNA中扩增DNA。逆转录酶将核糖核酸逆转录成cDNA ,然后通过聚合酶链反应进行扩增。逆转录-聚合酶链反应较广用于表达谱,以确定基因的表达或鉴定RNA转录物的序列,包括转录起始和终止位点。如果基因的基因组DNA序列是已知的,逆转录-聚合酶链反应可以用来绘制基因中外显子和内含子的位置。基因的5’端(对应于转录起始位点)通常通过 RACE-PCR (快速扩增cDNA末端)中。珠海实时Real-time PCR原理电子聚合酶链反应用于计算理论聚合酶链反应结果。
聚合酶链反应:在检测病原体方面,病原体培养是临床诊断的金标准 .但是对于一些苛养菌 生长缓慢的细菌或难以培养的病原体等培养的阳性检出率不高.检测时间过长 无法满足临床早期快速诊断以指导医治的需要[3]。当前 PCR 技术是在传统 PCR 技术应用的基础上进行的改进,包括实时定量 PCR 技术 、 实时荧光定量PCR、 PCR-酶联免疫吸附试验 、 巢式PCR等。 在PCR技术的辅助作用下,实验室检测也逐渐从生化免疫诊断过渡到基因诊断,生化免疫检测主要从表型表现评估病症,而基因诊断则深入本质探究其病因,以PCR 技术为主的核酸技术在临床实验室检测与疾病诊断中表现出了明显的应用价值,在未来的临床医学检验中必将会得到更加较广的应用。
聚合酶链式反应的步骤:标准的PCR过程分为三步:DNA变性:(90℃-96℃):双链DNA模板在热作用下,氢键断裂,形成单链DNA;退火:(60℃-65℃):系统温度降低,引物与DNA模板结合,形成局部双链。延伸:(70℃-75℃):在Taq酶(在72℃左右,活性很好)的作用下,以dNTP为原料,从引物的3′端开始以从5′→3′端的方向延伸,合成与模板互补的DNA链。每一循环经过变性、退火和延伸,DNA含量即增加一倍。现在有些PCR因为扩增区很短,即使Taq酶活性不是很好也能在很短的时间内复制完成,因此可以改为两步法,即退火和延伸同时在60℃-65℃间进行。聚合酶链反应可用于产生突变基因,突变由科学家随意选择。
聚合酶链式反应的试验污染:实验室中克隆质粒的污染:在分子生物学实验室及某些用克隆质粒做阳性对照的检验室,这个问题也比较常见。因为克隆质粒在单位容积内含量相当高,另外在纯化过程中需用较多的用具及试剂,而且在活细胞内的质粒,由于活细胞的生长繁殖的简便性及具有很强的生命力。其污染可能性也很大。污染的监测:一个好的实验室,要时刻注意污染的监测,考虑有无污染是什么原因造成的污染,以便采取措施,防止和消除污染。重复性试验。选择不同区域的引物进行PCR扩增。PCR反应的关键环节有模板核酸的制备,引物的质量与特异性,酶的质量及溴乙锭的使用。苏州细胞数字PCR
重叠延伸聚合酶链反应:一种用于将两个或多个含有互补序列的DN段拼接在一起的基因工程技术。苏州细胞数字PCR
聚合酶链式反应是一种体外迅速扩增DN段的技术,它能以极少量的DNA为模版,在几小时内复制出上百万份的DNA拷贝。DNA的半保留复制是生物进化和传代的重要途径。双链DNA在多种酶的作用下可以变性解链成单链,在DNA聚合酶与启动子的参与下,根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子挎贝。在实验中发现,DNA在高温时由于两条链之间的氢键被破坏也可以发生变性解链,当温度降低后又可以复形成为双链。因此,通过温度变化控制DNA的变性和复性,并设计引物做启动子,加入DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。但是,DNA聚合酶在高温时会失活,因此,每次循环都得加入新的DNA聚合酶,不但操作烦琐,而且价格昂贵,制约了PCR技术的应用和发展。发现耐热DNA聚合同酶--Taq酶对于PCR的应用有里程碑的意义,该酶可以耐受90℃以上的高温而不失活,不需要每个循环加酶,使PCR技术变得非常简捷、同时也降低了成本,PCR技术得以大量应用,并逐步应用于临床。苏州细胞数字PCR