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PCR的原理是什麽

PCR原理:

DNA的半保留復制是生物進化和傳代的重要途徑。雙鏈DNA在多種酶的作用下可以變性解旋成單鏈,在DNA聚合酶的參與下,根據堿基互補配對原則復制成同樣的兩分子拷貝。

PCR技術的基本原理類似於DNA的天然復制過程,其特異性依賴於與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。

PCR由變性--退火--延伸三個基本反應步驟構成:

①模板DNA的變性:模板DNA經加熱至93℃左右壹定時間後,使模板DNA雙鏈或經PCR擴增形成的雙鏈DNA解離,使之成為單鏈,以便它與引物結合,為下輪反應作準備;

②模板DNA與引物的退火(復性):模板DNA經加熱變性成單鏈後,溫度降至55℃左右,引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結合;

③引物的延伸:DNA模板--引物結合物在72℃、DNA聚合酶(如TaqDNA聚合酶)的作用下,以dNTP為反應原料,靶序列為模板,按堿基互補配對與半保留復制原理,合成壹條新的與模板DNA鏈互補的半保留復制鏈。

重復循環變性--退火--延伸三過程就可獲得更多的“半保留復制鏈”,而且這種新鏈又可成為下次循環的模板。每完成壹個循環需2~4分鐘,2~3小時就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍。

擴展資料:

特異性強 PCR反應的特異性決定因素為:

①引物與模板DNA特異正確的結合;

②堿基配對原則;

③Taq DNA聚合酶合成反應的忠實性;

④靶基因的特異性與保守性。

其中引物與模板的正確結合是關鍵。引物與模板的結合及引物鏈的延伸是遵循堿基配對原則的。聚合酶合成反應的忠實性及Taq DNA聚合酶耐高溫性,使反應中模板與引物的結合(復性)可以在較高的溫度下進行,結合的特異性大大增加,被擴增的靶基因片段也就能保持很高的正確度。再通過選擇特異性和保守性高的靶基因區,其特異性程度就更高。

靈敏度高 PCR產物的生成量是以指數方式增加的,能將皮克(pg=10-12g)量級的起始待測模板擴增到微克(ug=10-6g)水平。能從100萬個細胞中檢出壹個靶細胞;在病毒的檢測中,PCR的靈敏度可達3個RFU(空斑形成單位);在細菌學中最小檢出率為3個細菌。

PCR反應的延伸溫度壹般選擇在70~75℃之間,常用溫度為72℃,過高的延伸溫度不利於引物和模板的結合。PCR延伸反應的時間,可根據待擴增片段的長度而定,壹般1Kb以內的DNA片段,延伸時間1min是足夠 的。

3~4kb的靶序列需3~4min;擴增10Kb需延伸至15min。延伸進間過長會導致非特異性擴增帶的出現。對低濃度模板的擴增,延伸時間要稍長些。

循環次數 循環次數決定PCR擴增程度。PCR循環次數主要取決於模板DNA的濃度。壹般的循環次數選在30~40次之間,循環次數越多,非特異性產物的量亦隨之增多。

參考資料:

百度百科——PCR擴增

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