PCR專題

聚合酶鏈式反應(Polymerase?chain?reaction,PCR)是一種分子生物學技術,用于體外擴增特定的DNA片段。PCR技術主要過程是,通過人工合成的一小段單鏈DNA片段(引物)與模板DNA特定的區域特異性結合,以四種dNTP為底物,通過DNA聚合酶沿著引物和模板形成的雙鏈部分的3’端聚合形成DNA片段,實現DNA體外擴增。

Polymerase-chain-reaction

PCR技術的發明使微量的核酸操作變得簡單易行,同時使核酸研究脫離于活體生物,極大地推動了分子生物學以及生物技術產業的發展。隨著對PCR研究的不斷深入,人們對常規PCR進行技術改進而衍生出了多種PCR技術,如熒光定量PCR、逆轉錄PCR、RACE-PCR、巢式PCR、反向PCR、降落PCR等。

常見的PCR技術

熒光定量PCR

熒光定量PCR是在反應體系中加熒光基團,利用熒光信號實時檢測PCR進程并通過標準曲線對初始模板進行定量分析。

逆轉錄PCR

逆轉錄PCR是以RNA為模板,首先利用逆轉錄酶反轉錄成cDNA,再以cDNA為模板進行PCR擴增。

RACE-PCR

RACE即cDNA末端快速擴增技術,利用RACE可以通過已知的部分cDNA序列來得到完整的cDNA的5′和3’端。

巢式PCR

巢式PCR是利用兩套引物進行兩輪PCR擴增。使用巢式PCR進行連續兩輪擴增可以提高擴增的特異性和靈敏度。

反向PCR

反向PCR是用反向的互補引物來擴增兩引物以外的未知序列的片段(常規PCR是對兩引物之間的片段進行擴增)。

降落PCR

降落PCR是對PCR反應體系中退火溫度進行優化,通過設置一系列不斷降低的退火溫度以提高PCR反應的特異性。

PCR實驗

PCR技術應用

PCR技術在基因組學、分子生物學、臨床醫療診斷及法醫學等領域有著廣泛的應用。下面為您介紹部分PCR應用領域:

  • 克隆:利用PCR克隆方法可將經過PCR擴增的雙鏈DNA直接連接到載體上,與傳統方法方法相比,不需要限制性內切酶的參與,操作更簡便;
  • 測序:PCR可使微量的核酸得到富集,隨后將核酸克隆至載體中進行測序;
  • 基因突變與檢測:PCR技術能夠通過克隆將所需突變引入目的基因中,繼而進行突變研究;
  • 臨床醫療診斷:PCR現已應用于細菌/病毒類疾病、遺傳疾病及腫瘤等疾病的診斷;
  • 法醫物證學:從案發現場的一根毛發、一滴血或者一個細胞中擴增出足量的DNA供分析研究和檢測鑒定;
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