重點闡述PCR技術特點
聚合酶鏈式反應(Polymerase Chain Reaction,PCR)是一項利用 DNA 雙鏈復制原理,在生物體外復制特定 DNA 片段的的核酸合成技術。可在短時間內大量擴增目的 DNA 片段,而不必依賴大腸桿菌或酵母菌等生物體。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。在實驗中發現,DNA 在高溫時也可以發生變性解鏈,當溫度降低后又可以復性成為雙鏈。因此,通過溫度變化控制 DNA 的變性和復性,加入設計引物,DNA 聚合酶,dNTP 就可以完成特定基因的體外復制,這是 PCR 的理論基礎。
一、反應體系
PCR 反應是在體外模擬 DNA 的復制過程,因此反應體系中必須具有 DNA 復制所需的基本要素:
1、模板(template),含有需要擴增的 DNA 片段。
2、引物(primer),一對引物決定了需要擴增的起始和終止位置。
3、聚合酶(polymerase ),DNA 聚合酶復制需要擴增的區域。
4、脫氧核苷三磷酸(dNTP),用于構造新的互補鏈。
5、緩沖液(buffer),提供適合聚合酶行使功能的化學環境。
二、技術特點
1、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 = 10-12)量級的起始待測模板擴增到微克(μg=-6)水平。能從 100 萬個細胞中檢出一個靶細胞;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。
2、特異性強
PCR 反應的特異性決定因素:
引物與模板 DNA 特異正確的結合;
堿基配對原則;
Taq 聚合酶合成反應的忠實性;
靶基因的特異性與保守性。
3、簡便、快速
只需要一次性將反應液加好后,就可以進行擴增。一般 2~4 小時完成擴增反應。擴增產物一般用電泳分析,不一定要用同位素,無放射性污染、易推廣。
4、純度要求低
不需要分離病毒或細菌及培養細胞,DNA 粗制品及 RNA 均可作為擴增模板。可直接用臨床標本如血液、體腔液、洗漱液、毛發、細胞、活組織等 DNA 擴增檢測。


