聚合酶链式反应
從少量短寡核苷酸引物產生大量特異性脱氧核醣核酸或核糖核酸片段的體外方法 / 维基百科,自由的 encyclopedia
聚合酶链式反应(英语:Polymerase chain reaction,缩写:PCR)又称多聚酶链式反应,是一项利用DNA双链复制的原理,在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。透过这项技术,可在短时间内大量扩增目的基因(标的基因)[1][2],而不必依赖大肠杆菌或酵母菌等生物体。DNA 体外扩增的实现首先基于DNA半保留复制原理,还有碱基互补配对原则,即复制的过程中双链DNA会解链,由双链变成单链,温度一般为95℃;之后温度降下来,引物会结合到DNA单链上,在DNA聚合酶的作用下,把游离的dNTP按照碱基互补配对原则结合到单链上,形成一条由旧链和新链杂合成的新的双链DNA。这个过程可概括为变性、黏合、延伸三个基本步骤。
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PCR是一种简单,廉价和可靠的复制DNA片段的方法, 可能也是分子生物学中使用最广泛的技术。这个概念适用于现代生物学和相关科学的许多领域[3],如生物医学研究,犯罪取证和分子考古学[4]等。
微生物复制是一个费时耗力的流程。首先要将DNA经限制酶剪裁,再利用连接酶(Ligase)加到运载体(Vector)中,之后利用受控电脉冲瞬间电击,在质膜上形成可逆性微孔的“电穿孔”(electroporation)或是利用生理极限高温刺激的“热休克”(heat shock)的方式,送到大肠杆菌感受态细胞(competent cell)中,将此菌于培养皿大量繁殖培养,再经过繁复的分离、纯化过程,时间通常需要近一周,才能大量复制片段[5]。所以仅需一小时的PCR能节省大量时间和繁复的操作,聚合酶链式反应技术被广泛地运用在医学和生物学的实验室,例如用于判断检体中是否会表现某遗传疾病的图谱、传染病的诊断、基因复制,以及亲子鉴定。