Ang reaksyon ng polymerase chain ay kumakatawan sa isang pamamaraan mula sa molekular biology na nagdodoble ng mga seksyon mula sa materyal na genetiko (deoxyribonucleic acid, DNA). Milyun-milyong magkaparehong kopya ang ginawa mula sa minutong dami ng DNA. Sa ganitong paraan, magagamit ang dami na sapat para sa iba't ibang pagsisiyasat.
Ano ang reaksyon ng polymerase chain?
Ang reaksyon ng polymerase chain ay kumakatawan sa isang pamamaraan mula sa molekular biology na nagdodoble ng mga seksyon mula sa materyal na genetiko (deoxyribonucleic acid, DNA). Ang terminong polymerase chain reaction (PCR) ay naglalarawan ng in vitro (Latin: sa baso) na reaksyon sa tulong ng isang enzyme, ang polymerase (DNA polymerase), na humahantong sa pagdoble ng ilang gene pagkakasunud-sunod Ang produkto ng reaksyon ay ang panimulang materyal para sa isang bagong siklo ng reaksyong ito. Ang bilang ng molecule doble at sa parehong oras ay nagsisilbing isang template para sa isang bagong ikot. Ito ay tinukoy bilang exponential multiplication. Nagaganap ito sa laboratoryo sa isang bilis ng ilang minuto, katulad ng isang reaksyon ng kadena. Ginagaya ng proseso ng laboratoryo na ito ang pagkopya ng impormasyong genetiko (DNA) na nangyayari sa ilalim ng natural na mga kondisyon sa panahon ng pagtitiklop. Ang Amerikanong kimiko na si KB Mullis ay itinuturing na tagapagtuklas ng prosesong ito. Noong 1983, ipinakilala niya ang proseso ng pagbubuo ng DNA na ito at makalipas ang sampung taon ay iginawad ang Nobel Prize in Chemistry.
Pag-andar, epekto, at mga layunin
Sa mga nabubuhay na organismo, ang DNA sa chromosomes ay may haba na hindi maaaring mapalakas gamit ang PCR. Sa halip, inilalapat ito upang palakasin ang isang tinukoy na seksyon. Maaari itong maging mga gen, isang tukoy na bahagi ng a gene, o mga rehiyon na hindi inilipat sa proteins, ibig sabihin, ay hindi pag-coding. Ang mga seksyon na ito ay karaniwang binubuo ng hindi hihigit sa tatlong libong mga pares ng base, kumpara sa humigit-kumulang dalawang beses tatlong bilyong mga pares ng base bawat hanay ng chromosomes sa mga tao. Ang reaksyon ng polymerase chain ay nangangailangan ng isang solong o doble-straced na kadena ng DNA na ang istraktura ay dapat na hindi gaanong kilala. Bilang karagdagan sa enzyme, ang polymerase, ginagamit ang dalawang primer. Ito ang mga bloke ng gusali ng DNA na kumikilos bilang panimula at pagtatapos ng punto. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pagkakasunud-sunod na eksaktong tumutugma sa rehiyon na pinalalakas. Sa laboratoryo, ang reaksyon ng polymerase chain ay isinasagawa sa isang nai-program na block ng pag-init. Ang mga kinakailangang sangkap tulad ng polymerase, primer, ang mga bloke ng gusali upang maitayo ang bagong strand (deoxyribonucleoside triphosphates) at magnesiyo ang mga ions ay idinagdag magkasama sa isang buffer solution. Ang programa ng oras ng temperatura para sa reaksyon ay nagsisimula sa denaturation sa temperatura na higit sa 94 ° C. Sa prosesong ito, ang dobleng-straced na DNA ay na-cleaved at naroroon sa solong-maiiwan nang form. Sa susunod na hakbang, sa halos 70 ° C, ang panimulang aklat ay nakasalalay sa gene pagkakasunud-sunod at bumubuo ng panimulang punto para sa reaksyon ng enzyme. Mula dito, binubuo ng polymerase ang pantulong na strand. Pagkatapos ay nagsisimula ang isang bagong ikot, na binubuo muli ng tatlong mga hakbang ng denaturation, panimulang binding at pagbubuo ng strand ng DNA. Ang reaksyon ng polymerase chain ay ginagamit sa forensic na gamot, klinikal na mga diagnostic at klinikal na pagsasaliksik. Sa forensic science, ang DNA ay nakuha mula sa balat, laway, buhok, semilya o dugo mula sa mga eksenang krimen at, pagkatapos ng paglaki, ihinahambing sa mga kilalang sampol at ginamit upang makilala ang mga partikular na indibidwal. Gamit ang genetic fingerprint na ito, ang paternity ay maaari ding linawin sa isang binagong diskarte. Sa pagpapaliwanag ng mga sakit, ginagamit ang reaksyon ng polymerase chain upang mapatunayan ang mga kasangkot na gen. Ang ilang mga sakit sa bakterya ay maaaring maiuri sa pamamagitan ng pagkilala sa mga tiyak na pagkakasunud-sunod. Ang mga sakit na viral ay maaaring makilala kapag ang viral DNA o RNA ay nabago at pinalakas. Sa dugo screening, posible upang makita sakit sa atay o mga sakit na na-mediated ng HIV sa isang maagang yugto. Sa mga diagnostic ng tumor, ginagamit ito upang makilala ang mga tumor cell. Ginagawa nitong posible na maiuri ang tumor, masuri ang kurso ng sakit, ang tagumpay ng terapewtika at ang pagbabala. Sa pananaliksik, ang reaksyon ng polymerase chain ay ginagamit upang makilala ang mga gen na nauugnay sa iba't ibang mga sakit. Para sa pag-clone ng gene, na hindi katulad ng pag-clone ng isang organismo, ang gene ay pinalakas bago ilipat sa iba pang mga organismo sa isang vector (Latin: manlalakbay, carrier ). Maaari itong kumilos bilang mga modelo upang mas mahusay na mapag-aralan ang sakit o upang makabuo proteins maaari itong magamit bilang gamot.
Mga panganib at panganib
Ang reaksyon ng polymerase chain ay may malaking potensyal sa pagtuklas ng ilang minutong DNA. Upang samantalahin ang karamihan ng mga posibilidad at upang mabantayan laban sa napakahalagang mga pagkakamali, ang ilang mga kinakailangang kinakailangan at iba't ibang mga mapagkukunan ng error ay dapat isaalang-alang. Ang mga seksyon lamang ng materyal na genetiko na ang pagkakasunud-sunod ay hindi bababa sa bahagyang kilala na maaaring palakasin. Ang ganap na hindi kilalang mga pagkakasunud-sunod ay hindi maaaring mapalakas ng pamamaraang ito. Ang mga produkto ng isang paglaki ay maaaring mailarawan pagkatapos. Kung ang inaasahang signal ay hindi nakikita, kahit na ang hinahangad na pagkakasunud-sunod ay naroroon, isang maling negatibong resulta ang naroroon. Kadalasan, ito ang resulta ng hindi na-optimize o hindi magandang na-optimize na mga kondisyon ng reaksyon. Dapat matukoy ang mga ito bilang isang pagpapaandar ng pagkakasunud-sunod ng target. Para sa hangaring ito, ang iba`t ibang mga profile ng temperatura at oras, mga pagkakasunud-sunod ng primer at halaga pati na rin ang mga konsentrasyon ng iba pang mga sangkap sa pinaghalong reaksyon ay nasubok. Ang mga maling positibong resulta ay nagpapakita bilang mga signal na hindi maaaring italaga sa nais na produkto. Ang mga pangunahing problema ay sanhi ng mga kontaminasyon sa DNA na nagmula sa investigator o mula sa isang mapagkukunan bukod sa susuriin. Ang DNA ng pinagmulan ng bakterya ay nakakaimpluwensya rin sa resulta ng isang reaksyon ng polymerase chain. Sa pamamagitan ng pagsusuot ng guwantes at pag-iingat ng mabuti, ang mga naturang pagkakamali ay maiiwasan at maaasahang mabubuo ang mga maaasahang konklusyon tungkol sa mga pinalakas na produkto.
