ポリメラーゼ連鎖反応とは何ですか？

ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）は、酵素を使用して、関心のある遺伝子を検索するなど、容易な分析のために、デオキシリボ核酸（DNA）鎖の一部を質量複製します。 核連鎖反応と同様に、ポリメラーゼ連鎖反応は、反応を維持するための原材料が利用できる限り進む指数プロセスです。 自然界のDNA複製とは対照的に、ポリメラーゼ連鎖反応は、かなり小さなDNAの断片のみを複製することができ、上限は約2〜3キロ塩基対（KB）です。 ポリメラーゼ連鎖反応は、無生物酵素を使用して複製効果を達成し、アクティブ生物を使用する他のコピーアプローチとは一線を画します。サーマルサイクラー。 サーマルサイクラーは、多くの場合、複数のポリメラーゼ鎖反応を伴う複数の試験チューブを保持します。それぞれが15〜100マイクロリットルを保持しており、1立方ミリメートルの水を下回っています。 約100ナノグラムのDNA塩基が使用されます。

ポリメラーゼ連鎖反応の重要な成分であるTaqポリメラーゼは、深海の熱ventに生息する細菌 thermus aquaticus から抽出されます。 コピーするのに適していますが、完全ではありません。800万個のベースペアごとに1回エラーが発生します。 TAQポリメラーゼの前に、他のポリメラーゼが使用されましたが、それらの多くは反応が始まるために必要な温度で壊れました。 加熱サイクルは複雑ですが、沸点までほぼすべての温度が含まれているため、ポリメラーゼの耐久性が不可欠です。

ポリメラーゼ連鎖反応の基本的なステップは次のとおりです。 すべての材料をaで混合します小さなバイアル、通常は200マイクログラムのボリュームがあります。 混合物を沸点近くに加熱して、カップルに伸びたDNAの水素結合を破壊し、コピーしやすい単一の鎖を作成します。 これは NETURING と呼ばれます。 コピーするストランドが長くなればなるほど、変性プロセスが長く続きます。

ポリメラーゼ連鎖反応の次のステップは、アニーリングと呼ばれます。 カスタムメイドの短いDNA鎖であるプライマーは、コピーするセグメントの開始時と最後のサイトに結合するように特別に設計されています。 プライマーが誤って設計されている場合、またはこの段階での温度が間違っている場合、プライマーはDNAにランダムに結合し、セグメントコピーが間違っています。 ほとんどのプライマーは、沸点までの約3分の2で溶け、1〜2分のプロセスであるアニーリングは、これを数度下で行われます。

ポリメラーゼ連鎖反応の最後のステップは、拡張および最終拡張と呼ばれます。 これはWHです魔法が起こります。 ポリメラーゼはDNAセグメントを迅速にコピーし、数分で数百万コピーを作成します。 通常、サイクルはすべての前のステップで構成され、約20回または30回繰り返されます。

結果は、コピーされたDNAの束です。 ポリメラーゼ連鎖反応には、父性検査、遺伝的欠陥またはウイルスDNAの有無、遺伝子のクローニング、特定の変異の導入、絶滅種または死んだ人のDNAの分析、犯罪現場での「遺伝的指紋」など、さまざまな用途があります。