PCR代表聚合酶链反应技术。这项技术使科学家能够生成数百万个特定 DNA 样本的副本。它是一种发生在体外的遗传技术，它允许以指数方式扩增 DNA 的目标区域。事实上，如果感兴趣的序列存在于 DNA 提取物中，则也可以选择性地大量复制（扩增）它。
PCR的历史
聚合酶链式反应 (PCR) 技术由美国加州埃默里维尔 Cetus 公司的生物化学家 Kary Banks Mullis 于 1983 年发明，并于 1984 年获得专利。 PCR 广泛应用于 DNA 指纹、DNA 测序、法医和诊断等领域遗传病也是如此。 PCR 允许快速且廉价地扩增 DNA 片段，因为它能够从少量核酸产生大量 DNA。 PCR 也可称为分子复印。
PCR的特点和原理
PCR 是一种从 DNA 样本中获取大量特定 DNA 序列的技术。这种扩增基于双链 DNA 模板的复制。它分为三个阶段，如变性阶段、杂交阶段和延伸阶段。
- 变性：通过升高温度将两条 DNA 链分开。这个过程发生在 94-95°C，这个温度称为变性温度。氢键不能在高于 80°C 的温度下保持，因此双链 DNA 变性为单链 DNA。
- 杂交：变性后的第二步是杂交，它在 40-70°C 的温度范围内进行。通过降低温度，它使氢重新形成，从而形成互补链。引物是与待扩增 DNA 侧翼区域互补的短单链序列，比长链基质 DNA 更容易杂交。
- 延伸：然后将反应加热至 72°C，这是 DNA 聚合酶起作用的最佳温度。 DNA聚合酶使用靶DNA作为模板，延伸引物，以顺序方式将核苷酸添加到引物上。
- 引物： PCR 使用一对定制引物在被扩增序列的相对末端引导 DNA 向彼此延伸。这些引物的长度通常在 18 到 24 个碱基之间。
在一个循环中，双链 DNA 的一个片段扩增成两条独立的双链 DNA。这两条双链 DNA 用于在下一个循环中进行扩增以产生其副本。这样，聚合酶链式反应产生了更多的拷贝。
应用
- 检测遗传病。
- 传染病检测。
- 逆转录酶聚合酶链反应 (RT-PCR)：将目标 mRNA 扩增成双链 DNA，如果将其逆转，它会从双链 DNA 生成 mRNA。
- 诊断：可以通过电泳直接分析 PCR 产物或结合 PCR 与其他技术来检测缺失、倒位、插入甚至点突变
- 片段长度多态性扩增（AFLP）：它使用限制酶消化基因组DNA，然后将接头连接到限制片段的粘性末端。
- 限制性片段长度多态性 (RFLP)：这是一种利用同源 DNA 序列中的变异（称为多态性）来区分个体、种群或物种或精确定位序列中基因位置的技术。
优点
- 诊断： PCR 用作诊断遗传病和传染病的诊断工具。
- 简单性： PCR 是一种简单的反应或 DNA 扩增技术。
- 效率：它是一种相对快速有效的检测核酸片段的方法。
- 灵敏度：该技术非常灵敏，因为它可以生成所需的 DNA 样本序列。
- 多功能性：由于来自各种微生物的基因序列的多功能性可以用相同的反应条件进行鉴定，以诊断不同的病理。
- 特异性：它还具有特异性，因为它可以在严格的温度条件下扩增特定的 DNA 序列。
缺点
- 如果目标序列太长，则很难确保目标序列被完整准确地复制。
- 如果引物序列在 DNA 分子中出现不止一次，那么引物可能会附着在多个区域，这可能导致实验完全复制错误的序列。