page_banner

Mis on PCR ja miks see on oluline?

PCR ehk polümeraasi ahelreaktsioon on tehnika, mida kasutatakse DNA järjestuste amplifitseerimiseks.Selle töötas esmakordselt välja 1980. aastatel Kary Mullis, kes pälvis oma töö eest 1993. aastal Nobeli keemiaauhinna.PCR on muutnud pöörde molekulaarbioloogias, võimaldades teadlastel amplifitseerida väikestest proovidest DNA-d ja seda üksikasjalikult uurida.
o1
PCR on kolmeastmeline protsess, mis toimub termotsükleris – masinas, mis suudab reaktsioonisegu temperatuuri kiiresti muuta.Kolm etappi on denatureerimine, lõõmutamine ja pikendamine.
 
Esimeses etapis, denatureerimisel, kuumutatakse kaheahelalist DNA-d kõrgel temperatuuril (tavaliselt umbes 95 °C), et lõhkuda kahte ahelat koos hoidvad vesiniksidemed.Selle tulemuseks on kaks üheahelalist DNA molekuli.
 
Teises etapis, anniilimises, alandatakse temperatuuri umbes 55 °C-ni, et võimaldada praimeritel anniiluda üheahelalise DNA komplementaarsete järjestustega.Praimerid on lühikesed DNA tükid, mis on loodud sobima siht-DNA huvipakkuvate järjestustega.
 
Kolmandas etapis, pikendamises, tõstetakse temperatuur umbes 72 °C-ni, et võimaldada Taq polümeraasil (teatud tüüpi DNA polümeraas) sünteesida praimeritest uus DNA ahela.Taq polümeraas pärineb kuumaveeallikates elavast bakterist, mis on võimeline taluma PCR-is kasutatavaid kõrgeid temperatuure.

o2
Pärast ühte PCR tsüklit on tulemuseks kaks koopiat sihtmärk-DNA järjestusest.Korrates kolme etappi mitme tsükli jooksul (tavaliselt 30-40), saab sihtmärk-DNA järjestuse koopiate arvu eksponentsiaalselt suurendada.See tähendab, et isegi väikest kogust algset DNA-d saab amplifitseerida, et saada miljoneid või isegi miljardeid koopiaid.

 
PCR-il on teadusuuringutes ja diagnostikas palju rakendusi.Seda kasutatakse geneetikas geenide ja mutatsioonide funktsiooni uurimiseks, kohtuekspertiisis DNA tõendite analüüsimiseks, nakkushaiguste diagnoosimisel patogeenide esinemise tuvastamiseks ja sünnieelses diagnostikas loote geneetiliste häirete skriinimiseks.
 
PCR on kohandatud kasutamiseks ka mitmetes variatsioonides, näiteks kvantitatiivne PCR (qPCR), mis võimaldab mõõta DNA kogust ja pöördtranskriptsiooni PCR (RT-PCR), mida saab kasutada RNA järjestuste amplifitseerimiseks.

o3
Vaatamata paljudele rakendustele on PCR-il piirangud.See nõuab teadmisi sihtjärjestuse ja sobivate praimerite kujunduse kohta ning see võib olla vigane, kui reaktsioonitingimusi ei optimeerita õigesti.Kuid hoolika eksperimentaalse kavandamise ja teostamisega on PCR endiselt üks võimsamaid tööriistu molekulaarbioloogias.
o4


Postitusaeg: 22.02.2023