绝大多数聚合酶链反应方法依赖于热循环。热循环将反应物暴露于加热和冷却的重复循环中,以允许不同的温度依赖性反应——具体地说,脱氧核糖核酸融化和酶-驱动DNA复制。聚合酶链反应使用两种主要试剂-引物(引物是短的单链DN段,称为寡核苷酸,是目标DNA区域的互补序列)和DNA聚合酶。在PCR反应的步,DNA双螺旋结构的两条链在高温下物理分离,这个过程称为脱氧核糖核酸变性。第二步,降低温度,引物与互补的脱氧核糖核酸序列结合。这两条DNA链就变成了模板,以酶促的方式从构成DNA的自由核苷酸中组装出一条新的DNA链。随着聚合酶链反应的进行,产生的DNA本身被用作复制的模板,启动了一个连锁反应,原始的DNA模板是以指数形式放大。聚合酶链反应具有定量合成产物的优点。连云港骨头荧光定量PCR设计公司
序列标签站点是一个过程,其中PCR被用作基因组的特定片段存在于特定克隆中的指示物。人类基因组计划发现这一应用对于绘制他们测序的粘粒克隆以及协调不同实验室的结果至关重要。聚合酶链反应的一个令人兴奋的应用是对来自远古来源的DNA进行系统进化分析,例如在尼安德特人的复原骨骼中、从猛犸的冷冻组织中或从埃及木乃伊的大脑中发现的DNA已经被放大和测序。]在某些情况下,这些来源的高度降解的DNA可能在扩增的早期阶段重新组装。聚合酶链反应的一个常见应用是对以下基因表达模式的研究。组织(甚至单个细胞)可以在不同阶段进行分析,以了解哪些基因变得活跃,哪些基因被关闭。该应用还可以使用定量聚合酶链反应来定量表达的实际水平。连云港骨头荧光定量PCR设计公司聚合酶链式反应的引物与非特异扩增区的序列的同源性不要超过70%。
PCR的反应条件:dNTP浓度过高会加快反应速度,但同时还可以增加碱基的错误掺入率。引物浓度过高会引起错配和非特异性产物扩增。TaqDNA聚合酶浓度过高会引起错配和非特异性产物扩增,低则合成产物量减少。TaqDNA聚合酶无校正功能,掺入错误率达2*E-4个核苷酸,一个30个循环的扩增反应0.1%-0.25%总错误率。在90~95度下可使整个基因组的DNA变性为单链。一般94~95度30~60s。时间过长使TaqDNA聚合酶失活和dNTP破坏增多。DNA很快冷却到40~60度使引物和模板结合。引物长度在15~25时退火温度。
聚合酶链式反应:DNA的半保留复制是生物进化和传代的重要途径。双链DNA在多种酶的作用下可以变性解旋成单链,在DNA聚合酶的参与下,根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子拷贝。在实验中发现,DNA在高温时也可以发生变性解链,当温度降低后又可以复性成为双链。因此,通过温度变化控制DNA的变性和复性,加入设计引物,DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。但是,DNA聚合酶在高温时会失活,因此,每次循环都得加入新的DNA聚合酶,不但操作烦琐,而且价格昂贵,制约了PCR技术的应用和发展。耐热DNA聚合酶-Taq酶的发现对于PCR的应用有里程碑的意义,该酶可以耐受90℃以上的高温而不失活,不需要每个循环加酶,使PCR技术变得非常简捷、同时也降低了成本,PCR技术得以大量应用,并逐步应用于临床。嵌套式PCR在特异性扩增长DN段方面通常比传统PCR更成功,但它需要更详细的目标序列知识。
聚合酶链反应:热启动聚合酶链式反应:一种在PCR的初始建立阶段减少非特异性扩增的技术。它可以通过将反应组分加热到变性温度(例如95 c)在加入聚合酶。[36]已经开发了特殊的酶系统,通过结合抗体来抑制聚合酶在环境温度下的活性[37][37]或者通过共价键结合的抑制剂的存在,该抑制剂在高温活化步骤后解离。热启动/冷完成聚合酶链反应是通过新的杂合聚合酶实现的,这些酶在环境温度下不活跃,在伸长温度下立即。序列间特异性聚合酶链反应(ISSR):一种用于DNA指纹识别的聚合酶链反应方法,它放大简单重复序列之间的区域,以产生扩增片段长度的独特指纹。电子聚合酶链反应(数字聚合酶链反应、虚拟聚合酶链反应、电子聚合酶链反应、电子聚合酶链反应)是指计算工具使用给定的一组引物 ( 探针)来扩增来自测序的基因组或转录组的DNA 序列,用于计算理论聚合酶链反应结果。电子PCR被提出作为分子生物学的教育工具。在嵌套聚合酶链反应中,除了预期的靶之外,该产物可能仍然由非特异性扩增的DN段组成。常州特殊样本Real-time PCR研究方案
电子聚合酶链反应是指计算工具使用给定的一组引物来扩增来自测序的基因组或转录组的DNA 序列。连云港骨头荧光定量PCR设计公司
聚合酶链式反应的特点:灵敏度高:PCR产物的生成量是以指数方式增加的,能将皮克(pg=10-12)量级的起始待测模板扩增到微克(μg=-6)水平。能从100万个细胞中检出一个靶细胞;在病毒的检测中,PCR的灵敏度可达3个RFU(空斑形成单位);在细菌学中很小检出率为3个细菌。简便、快速:PCR反应用耐高温的Taq DNA聚合酶,一次性地将反应液加好后,即在DNA扩增液和水浴锅上进行变性-退火-延伸反应,一般在2~4 小时完成扩增反应。扩增产物一般用电泳分析,不一定要用同位素,无放射性污染、易推广。纯度要求低:不需要分离病毒或细菌及培养细胞,DNA 粗制品及RNA均可作为扩增模板。可直接用临床标本如血液、体腔液、洗嗽液、毛发、细胞、活组织等DNA扩增检测。连云港骨头荧光定量PCR设计公司