Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

11.2: Полімеразна ланцюгова реакція

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    5854

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Полімеразна ланцюгова реакція - це техніка швидкого «клонування» певного шматка ДНК в пробірці (а не в живих клітині, таких як кишкова паличка). Завдяки цій процедурі можна робити практично необмежені копії однієї молекули ДНК, навіть якщо вона спочатку присутня в суміші, що містить багато різних молекул ДНК.

    Порядок дій

    Щоб виконати ПЛР, ви повинні знати хоча б частину послідовності молекули ДНК, яку ви хочете повторити. Потім ви повинні синтезувати праймери: короткі олігонуклеотиди (що містять близько двох десятків нуклеотидів), які точно доповнюють послідовність на 3' кінці кожної нитки ДНК, яку ви хочете посилити. Зразок ДНК нагрівають, щоб відокремити його нитки і змішують з праймерами. Якщо праймери знаходять свої комплементарні послідовності в ДНК, вони зв'язуються з ними; синтез починається (як завжди 5' -> 3'), використовуючи оригінальну нитку як шаблон.

    Реакційна суміш повинна містити всі чотири дезоксинуклеотидних трифосфати (DaTP, DCTP, dGTP, dTTP), а також ДНК-полімеразу. Це допомагає використовувати ДНК-полімеразу, яка не денатурується високою температурою, необхідною для відділення ниток ДНК. Полімеризація триває до тих пір, поки кожна новосинтезована пасмо не зайшла досить далеко, щоб утримувати ділянку, розпізнаний іншим праймером. Тепер у вас є дві молекули ДНК, ідентичні вихідній молекулі. Ви берете ці дві молекули, нагріваєте їх, щоб відокремити їх пасма, і повторюєте процес. Кожен цикл подвоює кількість молекул ДНК.

    Використовуючи автоматизоване обладнання, кожен цикл реплікації може бути завершений менш ніж за 5 хвилин. Після 30 циклів те, що почалося як єдина молекула ДНК, було посилено більш ніж на мільярд копій (\(2^{30} = 1.02 \times 10^9\)).

    альт
    Малюнок 11.2.1: Схематичне креслення циклу полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР). (КС-СА-БАЙ-3.0; Ензоклоп)

    За допомогою ПЛР зазвичай можна ампліфікувати достатню кількість ДНК з одного волосяного фолікула для типування ДНК. Деякі працівники успішно ампліфікували ДНК з однієї сперматозоїдів. Методика ПЛР навіть дозволила аналізувати ДНК з мікроскопа слайдів тканини, збережених роками раніше. Однак велика чутливість ПЛР робить забруднення сторонніми ДНК постійною проблемою.