PCR發(fā)展、原理簡版

PCR的發(fā)展及原理劉洋分子生物在生活及醫(yī)學中的應用DNA分子的結構PCR的發(fā)展史PCR的原理、試劑檢測原理常見實時熒光PCR儀器日常生活中轉基因食品親自鑒定醬油、醋、酒的釀造醫(yī)學領域疾病基因檢測/遺傳病的產(chǎn)前診斷致病病原體的檢測腫瘤治療中癌基因的檢測DNA指紋、個體識別、親子關系鑒別、法醫(yī)物證其他:

動、植物檢疫（轉基因動植物檢測）分子生物在生活及醫(yī)學中的應用DNA分子的結構PCR的發(fā)展史PCR的原理、試劑檢測原理常見實時熒光PCR儀器

中關村DNA雙螺旋結構“生命”雕塑，如今已被看做中關村的標志，收到各界好評。AGCT一.DNA—脫氧核糖核酸1’2’3’4’含Ｎ堿基脫氧核糖磷酸5’2、化學元素組成：CHONP脫氧核糖核苷酸1、基本單位：3、脫氧核糖核苷酸：一分子五碳糖、一分子磷酸基團和一分子含N堿基腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸A脫氧核糖磷酸G脫氧核糖磷酸C脫氧核糖磷酸T脫氧核糖磷酸脫氧核苷酸的種類（四種）AGCT氫鍵ATGC平面結構立體結構DNA分子的空間結構模型堿基對另一堿基對嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對，形成堿基對，且A只和T配對、C只和G配對，這種堿基之間的一一對應的關系就叫做堿基互補配對原則。ATGC氫鍵堿基與氫鍵的關系AATTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結構。DNA分子的結構特點AATTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結構。（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架；堿基在內(nèi)側。DNA分子的結構特點AATTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結構。（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架；堿基在內(nèi)側。（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連結起來，形成堿基對，且遵循堿基互補配對原則。DNA分子的結構特點分子生物在生活及醫(yī)學中的應用DNA分子的結構PCR的發(fā)展史PCR的原理、試劑檢測原理常見實時熒光PCR儀器PCR技術簡史1971年，科蘭納（Khorana）提出：經(jīng)過DNA變性，與合適引物雜交，用DNA聚合酶延伸引物，并不斷重復該過程便可克隆tRNA基因。但由于測序和引物合成的困難，以及70年代基因工程技術的發(fā)明使克隆基因成為可能，所以，Khorana的設想被人們遺忘了……PCR技術簡史1985年，美國PE-Cetus公司的Mullis等人發(fā)明了聚合酶鏈反應（PCR）基本原理是在試管中模擬細胞內(nèi)的DNA復制最初采用E-coliDNA聚合酶進行PCR，由于該酶不耐熱，使這一過程耗時，費力，且易出錯耐熱DNA聚合酶的應用使得PCR能高效率的進行，隨后PE-Cetus公司推出了第一臺PCR自動化熱循環(huán)儀1993年，Mullis等因此項技術獲諾貝爾化學獎很少有在公司工作的科研人員得

諾貝爾獎，Mullis是其中之一KaryB.Mullis(1944-)，在Cetus公司工作期間，發(fā)明了PCR。他原本是要合成DNA引物來進行測序工作，卻常為沒有足夠多的模板DNA而煩惱。1983年春夏之交的一個晚上，他開車去鄉(xiāng)下別墅的路上萌發(fā)了用兩個引物（而不是一個引物）去擴增模板DNA的想法…...Mullis開車的時候,瞬間感覺兩排路燈就是DNA的兩條鏈，自己的車和對面開來的車象是DNA聚合酶，面對面地合成著DNA，……1983年春，Mullis發(fā)展出PCR的概念；1983年9月，Mullis用大腸桿菌DNA聚合酶做了第一個PCR實驗，只用一個循環(huán)；1985年12月20日，Mullis的同事Saiki在Science上發(fā)了一篇論文，方法中用了PCR技術，導致Mullis的文章到處被拒；1985年10月25日申請了PCR的專利，1987年7月28日批準（專利號4,683,202

），這回Mullis是第一發(fā)明人。1986年5月，Mullis在冷泉港實驗室做專題報告，全世界從此開始學習PCR的方法；1986年6月，Cetus公司純化了第一種高溫菌DNA聚合酶，TaqDNApolymerase，這是85年春天Mullis建議做的；1988年，第一臺PCR儀問世；1993年，Mullis等因此項技術獲諾貝爾化學獎PCR的發(fā)展史分子生物在生活及醫(yī)學中的應用DNA分子的結構PCR的發(fā)展史PCR的原理、試劑檢測原理常見實時熒光PCR儀器什么是PCR？PCR：又叫做聚合酶鏈式反應，是一種用于放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術，它可看作是生物體外的特殊DNA復制PCR的最大特點，是能將微量的DNA大幅增加。PCR的基本原理PCR循環(huán)第一步：經(jīng)過前期處理的樣本核酸，在加熱的條件下，雙鏈DNA被解開螺旋結構和雙鏈結構，成為兩條獨立的直鏈。這一過程也稱作“變性”。PCR循環(huán)第二步：環(huán)境溫度逐漸降低到一定程度，環(huán)境中的“引物”同單鏈DNA雜交，這一過程也稱作“退火”。PCR的基本原理

PCR的基本原理

PCR循環(huán)第三步：在TaqDNA聚合酶，dNTPs，Mg2+和合適pH緩沖液存在條件下搬運對應核苷酸延伸引物，這一過程叫做“延伸”。PCR的基本原理一個PCR循環(huán)完成后，我們從一條雙鏈的DNA復制得到兩條雙鏈DNA1234522557294時間（min）溫度（℃）PCR的基本原理適溫延伸3高溫變性1低溫退火2重復1~3步25~30輪目的DNA片段擴增100萬倍以上DNA雙螺旋DNA單鏈與引物復性DNA變性形成2條單鏈子鏈延伸DNA加倍試劑檢測原理

實時熒光PCR技術：利用熒光信號的變化實時檢測PCR擴增反應中每一個循環(huán)擴增產(chǎn)物量的變化，通過Ct值和標準曲線的分析對起始模板進行定量分析。

如何檢測熒光強度呢,我們先來了解一下熒光探針。TaqMan---水解型探針

5′端標記有熒光報告基團(Reporter,R)，如FAM、VIC等，即供體。

3′端標記有熒光淬滅基團(Quencher,Q)

探針完整，R所發(fā)射的熒光能量被Q基團吸收，無熒光，R與Q分開，發(fā)熒光（熒光共振能量轉移原理，F(xiàn)RET）

Taq酶可水解探針試劑檢測原理在適宜的溫度和環(huán)境下，DNA聚合酶以引物為起點沿模板5′→3′方向延伸，合成一條新的DNA互補鏈。每擴增一條DNA分子，釋放一個熒光信號，可以在循環(huán)過程中檢測熒光.最后通過實時熒光PCR儀，將各種熒光信號轉化為各種曲線，再經(jīng)過電腦一系列的計算就可以得到起始模板量。試劑檢測原理分子生物在生活及醫(yī)學中的應用DNA分子的結構PCR的發(fā)展史PCR的原理、試劑檢測原理常見實時熒光PCR儀器實時熒光PCR儀

ABI7500熒光定量