Reago de ĉeno polimerasa, lia naturo kaj apliko

PĈR (PCR) - metodo de molekula biologio, kiu permesas detekti en biologia materialo malgrandaj kvantoj de acida desoxirribonucleico (ADN), aŭ, pli ĝuste, iuj de liaj fragmentoj kaj multigos ilin multfoje. Ili estas tiam identigitaj vide per ĝelo electroforesis. La reago estis disvolvita en 1983 fare de K. Mullis kaj estas inkluzivita en la listo de elstaraj malkovroj de la lastaj jaroj.

Kio estas la mekanismoj de PCR

La tuta tekniko estas bazita sur la kapablo de nukleaj acidoj mem-repliki, kiu en ĉi tiu kazo efektivigas artefarite en la laboratorio. Reprodukto de ADN povas komenci ne en ia ajn molekulo, sed nur en areoj kun certa sekvenco de nucleotidoj - komencante fragmentojn. Por ke la polimerasa ĉeno reagas por komenci, komencaj (aŭ DNA-sondoj) estas bezonataj. Ĉi tiuj estas mallongaj fragmentoj de ĉeno de ADN kun sekvenco de nucleotido donita. Ili estas komplementaj (ekzemple, taŭgaj) komencantaj regionoj de la specimena ADN.

Kompreneble, krei manlibroj, sciencistoj devas studi la sinsekvon de nucleótidos de la acidaj nucleicos, kiu estas implikita en la procedo. Estas ĉi tiuj sondoj de ADN kiu certigas la especificidad de la reago kaj lia iniciación. PĈR ne iros, se la specimeno ne trovas almenaŭ unu molekulo de la deziratan DNA. Ĝenerale, la supre menciitaj pintoj, aro de nucleotidoj, termike stabila DNA-polimerasa estas necesaj por efektivigi la reagon. Ĉi tiu lasta estas enzimo, katalizilo por la sintezo de novaj nukleaj acidaj molekuloj bazitaj sur specimeno. Ĉiuj ĉi tiuj substancoj, inkluzive de biologia materialo, en kiuj DNA devas esti detektitaj, estas kombinitaj en reagan miksaĵon (solvon). Ĝi estas metita en speciala termostato, kiu prezentas sian rapidan hejtadon kaj malvarmigon en donita tempo-ciklo. Kutime estas 30-50 el ili.

Kiel faras ĉi tiun reagon?

Ĝia esenco kuŝas en la fakto, ke dum unu ciklo-primoj estas alkroĉitaj al la necesaj sekcioj de ADN, post kiuj ĝi duobligas sub la agado de la enzimo. Bazita sur la rezultantaj ADN-fadenoj en la sekvaj cikloj, novaj kaj novaj identaj fragmentoj de la molekulo estas sintezitaj.

La polimerasa ĉeno reagas en sekvenco, la sekvaj stadioj estas izolitaj. La unua karakterizas per duobligo de la kvanto de la produkto dum ĉiu varmego kaj malvarmigo. En la dua etapo, la reago malrapidiĝas, ĉar la enzimo estas damaĝita, kaj ankaŭ perdas sian aktivecon. Krome, la ligoj de nukototidoj kaj primoj estas malplenigitaj. En la lasta etapo - la altebenaĵo - la produktoj ne plu amasigas, ĉar la reagentuloj finiĝis.

Kie ĝi estas uzata

Sen dubo, la reago de ĉeno polimerasa estas vaste uzita en medicino kaj scienco. Ĝi estas uzata ĝenerale kaj privata biologio, bestkuracistino, apoteko kaj eĉ ekologio. En ĉi-lasta, ĉi tio fariĝas por kontroli la kvaliton de manĝaĵo kaj objektoj de la ekstera medio. Fakte uzis polimerasa ĉeno-reago en jura praktiko por konfirmi paternon kaj identigi personecon de persono. En krimmedicina scienco, kaj ankaŭ en paleontologio, ofte tiu metodo estas la sola maniero, ĉar ĝi estas kutime haveblaj por la studo de ekstreme malgrandaj kvantoj de DNA. Sen dubo, tre larĝa apliko de la metodo trovita en praktika kuracilo. Estas necese en tiaj lokoj kiel genetiko, infektaj kaj onkologiaj malsanoj.