ポリメラーゼ連鎖反応の原理とプロセス

ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）は、分子生物学で広く使用されている技術です。 1980年代の創業以来、PCR技術は遺伝子クローン、疾患診断、法医学的識別の分野で重要なツールとなっています。

ポリメラーゼ連鎖反応

1.原則PCRの原理は、DNAの半控えめな複製に基づいています。つまり、DNA複製プロセス中に、新しく合成された各鎖は原始鎖の一部を保持します。 PCRテクノロジーを通じて、関心のある遺伝子は、大腸菌や酵母などの生物に依存することなく、短期間で増幅することができます。

2。プロセスPCRプロセスは、主に変性、アニーリング、および拡張の3つの基本的な反応ステップで構成されています。 1。変性：PCRの第1段階では、テンプレートDNAが特定の期間約93°Cに加熱された後、二本鎖DNAの水素結合が壊れ、二本鎖が解離します。このプロセスは、DNA変性と呼ばれます。変性した一本鎖DNAは、次のラウンドの反応に備えて、プライマー結合のテンプレートになります。 2。アニーリング：温度が約55°Cに低下すると、プライマーがペアになり、テンプレートDNA単一鎖の相補的配列に結合します。プライマーは、標的DNAの特定の部位で互いに補完するように設計された短いDNAフラグメント（オリゴヌクレオチド）です。アニーリングプロセス中、テンプレートDNAへのプライマーの結合は特異的であり、PCR増幅の精度と特異性を保証します。 3。拡張：DNAポリメラーゼの作用下では、DNTP（デオキシヌクレオシド三リン酸）が反応原料として使用され、標的配列はテンプレートとして使用され、テンプレートDNA鎖を補完する新しい半保持複製鎖鎖は、基本ペアと半執筆の複製の原理に従って合成されます。このプロセス中、DNAポリメラーゼはテンプレート鎖に沿って伸び、プライマーの3 '端は新しいDNA鎖を徐々に合成します。延長温度は通常、約72°Cに設定されます。これは、ほとんどのDNAポリメラーゼにとって最適な活性温度です。環状変性、アニーリング、拡張の3つのプロセスを繰り返すことで、より「半返済された複製チェーン」を取得でき、この新しいチェーンは次のサイクルのテンプレートになります。各サイクルには24分かかり、23時間は数百万回増幅される遺伝子を増幅することができます。

3.重要な因子1。高温で活性を維持し、テンプレート鎖に沿って新しいDNA鎖を合成できるTAQ DNAポリメラーゼなど、非常に効率的なDNAポリメラーゼ：TAQ DNAポリメラーゼなど。 2。特定のプライマー設計：プライマーの長さ、GC含有量、およびシーケンス特異性は、反応の特異性と効率に重要な影響を及ぼします。 3。正確な温度制御：変性、アニーリング、伸びの3つのステップの温度と時間を正確に制御する必要があります。 4。適切な反応条件：バッファー、mg²⁺濃度などの組成を含む、すべての最適な増幅効果を得るためにすべて最適化する必要があります。

4。PCRテクノロジーは、遺伝子クローン、遺伝子発現分析、変異検出、ジェノタイピング、病原体検出などの分野で広く使用されています。その高感度と特異性により、分子生物学の研究と臨床診断における重要なツールになります。

ポリメラーゼ連鎖反応は、特定のDNA断片を増幅するためのシンプルで、特異的で敏感で迅速な方法です。反応条件を正確に制御し、実験設計を最適化することにより、効率的かつ特異的なDNA増幅を実現し、分子生物学の研究と応用のための強力なツールを提供します。

関連する読書の推奨事項

クイックスタートガイド：サーマルサイクルモジュール

アダプターマグネットサポート記事

ユーザーマニュアル：OpentronsシングルチャネルPipet

フルオートマチックピペッティングワークステーションBCAおよびブラッドフォード検出

完全に自動ピペッティングワークステーションのガラス吸引ヘッドを掃除する方法

OT-2核酸抽出ワークステーションのオプションモジュールは何ですか