重點(diǎn)闡述PCR技術(shù)特點(diǎn)
聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(Polymerase Chain Reaction,PCR)是一項(xiàng)利用 DNA 雙鏈復(fù)制原理,在生物體外復(fù)制特定 DNA 片段的的核酸合成技術(shù)??稍诙虝r(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的 DNA 片段,而不必依賴大腸桿菌或酵母菌等生物體。DNA 的半保留復(fù)制是生物進(jìn)化和傳代的重要途徑。雙鏈 DNA 在多種酶的作用下可以變性解旋成單鏈,在 DNA 聚合酶的參與下,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則復(fù)制成同樣的兩分子拷貝。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),DNA 在高溫時(shí)也可以發(fā)生變性解鏈,當(dāng)溫度降低后又可以復(fù)性成為雙鏈。因此,通過溫度變化控制 DNA 的變性和復(fù)性,加入設(shè)計(jì)引物,DNA 聚合酶,dNTP 就可以完成特定基因的體外復(fù)制,這是 PCR 的理論基礎(chǔ)。
一、反應(yīng)體系
PCR 反應(yīng)是在體外模擬 DNA 的復(fù)制過程,因此反應(yīng)體系中必須具有 DNA 復(fù)制所需的基本要素:
1、模板(template),含有需要擴(kuò)增的 DNA 片段。
2、引物(primer),一對(duì)引物決定了需要擴(kuò)增的起始和終止位置。
3、聚合酶(polymerase ),DNA 聚合酶復(fù)制需要擴(kuò)增的區(qū)域。
4、脫氧核苷三磷酸(dNTP),用于構(gòu)造新的互補(bǔ)鏈。
5、緩沖液(buffer),提供適合聚合酶行使功能的化學(xué)環(huán)境。
二、技術(shù)特點(diǎn)
1、靈敏度高
PCR 產(chǎn)物的生成量是以指數(shù)方式增加的,能將皮克(pg = 10-12)量級(jí)的起始待測模板擴(kuò)增到微克(μg=-6)水平。能從 100 萬個(gè)細(xì)胞中檢出一個(gè)靶細(xì)胞;在病毒的檢測中,PCR 的靈敏度可達(dá) 3 個(gè) RFU(空斑形成單位);在細(xì)菌學(xué)中最小檢出率為 3 個(gè)細(xì)菌。
2、特異性強(qiáng)
PCR 反應(yīng)的特異性決定因素:
引物與模板 DNA 特異正確的結(jié)合;
堿基配對(duì)原則;
Taq 聚合酶合成反應(yīng)的忠實(shí)性;
靶基因的特異性與保守性。
3、簡便、快速
只需要一次性將反應(yīng)液加好后,就可以進(jìn)行擴(kuò)增。一般 2~4 小時(shí)完成擴(kuò)增反應(yīng)。擴(kuò)增產(chǎn)物一般用電泳分析,不一定要用同位素,無放射性污染、易推廣。
4、純度要求低
不需要分離病毒或細(xì)菌及培養(yǎng)細(xì)胞,DNA 粗制品及 RNA 均可作為擴(kuò)增模板??芍苯佑门R床標(biāo)本如血液、體腔液、洗漱液、毛發(fā)、細(xì)胞、活組織等 DNA 擴(kuò)增檢測。