PCR技術(shù)的發(fā)明、原理及應(yīng)用

PCR技術(shù)的發(fā)明、原理及應(yīng)用什么是PCRPCR:Polymerasechainreaction，即聚合酶鏈反應(yīng)是80年代中期發(fā)展起來的體外核酸擴(kuò)增技術(shù)

PCR技術(shù)的發(fā)展歷史關(guān)于PCR的文章首次由美國科學(xué)家KaryMullis等人在《Science》雜志上發(fā)表《Science》雜志報(bào)道了耐熱性DNA多聚酶Taq酶（生活在溫泉中的水生嗜熱桿菌內(nèi)提取到的一種耐熱的DNA聚合酶）的發(fā)現(xiàn),預(yù)示著分子時(shí)代的到來。12月《Science》雜志將PCR和它所使用的聚合酶命名為第一個(gè)“年度分子”。1993KaryMullis因PCR的發(fā)明獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。PCR技術(shù)的原理1遺傳物質(zhì)：細(xì)胞核染色體

DNA（脫氧核糖核酸和磷酸鏈和堿基構(gòu)成)堿基（A、T、C、G）是按雙鏈螺旋排列的，堿基序列的長度和排列的順序決定了生物的多樣性。比如人類體細(xì)胞中共有31億個(gè)堿基對，按上述的0.1%的差，人和人之間有3百萬個(gè)堿基對的差別。PCR的基本工作原理就是以擬擴(kuò)增的DNA分子為模板，以一對分別與模板互補(bǔ)的寡核苷酸片段為引物，在DNA聚合酶的作用下，按照半保留復(fù)制的機(jī)理沿著模板鏈延伸直至完成新的DNA合成。PCR技術(shù)的原理2PCR反應(yīng)的基本成分模板DNA、特異性引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶、脫氧核苷三磷酸（dNTP）基本反應(yīng)步驟：變性--退火--延伸最后通過染料如EB染色DNA后在紫外燈下顯色檢出PCR技術(shù)的原理31234522557294時(shí)間（min）溫度（℃）適溫延伸3高溫變性1低溫退火2重復(fù)1~3步25~35輪目的DNA片段擴(kuò)增100萬倍以上DNA雙螺旋DNA單鏈與引物復(fù)性DNA變性形成2條單鏈子鏈延伸DNA加倍PCR技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):

特異敏感快速、簡便易自動(dòng)化等PCR技術(shù)的局限性為了構(gòu)建特定引物，使特定DNA序列的選擇性擴(kuò)增，必須有一個(gè)龐大的已知序列的數(shù)據(jù)庫。

聚合酶鏈反應(yīng)效率差異很大，根據(jù)不同的因素需要優(yōu)化反應(yīng)條件。PCR技術(shù)擴(kuò)增產(chǎn)物的長度有限。PCR技術(shù)的應(yīng)用基因克隆、測序和表達(dá)等法醫(yī)學(xué)個(gè)體識別和親子鑒定遺傳性疾病檢測、腫瘤診斷、病原體檢測等基因克隆和表達(dá)DNA指紋技術(shù)11984年英國的遺傳學(xué)家AlecJeffreys在進(jìn)行肌紅蛋白的DNA序列研究時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)非功能DNA（不產(chǎn)生蛋白的DNA）上重復(fù)著一種小片段DNA，這一含15個(gè)左右堿基的DNA片段，在不同個(gè)體間重復(fù)的頻率及位置有明顯的不同，Jeffreys首先在自己的DNA上進(jìn)行研究，驗(yàn)證了這一技術(shù)，如果我們有血緣關(guān)系，這些不同會(huì)大大縮小。Jeffreys命名這一技術(shù)為DNA指紋技術(shù)（DNAfingerprint）。DNA指紋技術(shù)2采集血樣（毛發(fā)、