PCR是分子生物学的关键技术,又是常规技术。它的出现极大地推动了分子生物学的发展,旋即被迅速推广并应用到生命科学的各个领域。 关键词:PCR、发展简史、基本原理、基本操作、主要应用 聚合酶链式反应(polymerase chain reaction , PCR)是体外扩增DNA序列的技术。它与分子克隆和DNA序列分析方法几乎构成了整个分子生物学实验工作的基础。在这三种技术中,PCR方法理论上出现最早,实践中应用也最广泛。PCR技术使对微量的核酸(DNA或RNA)操作变得简单易行,同时还可以使核酸研究脱离活体生物。PCR技术的发明是分子生物学的一项革命,它极大地推动了分子生物学以及生物技术产业的发展。 PCR技术发展简史 人类对于核酸的研究已经有100多年的历史。20世纪60年代末70年代初,人们致力于研究基因的体外分离技术。但是,由于核酸的含量较少,一定程度上限制了DNA的体外操作。Khorana于1971年最早提出核酸体外扩增的设想。但是,当时的基因序列分析方法尚未成熟,对热具有较强稳定性的DNA聚合酶还未发现,寡核苷酸引物的合成仍处在手工、半自动合成阶段,这种想法似乎没有任何实际意义。 1985年,美国科学家Kary Mullis在高速公路的启发下,经过两年的努力,发明了PCR技术,并在Science杂志上发表了关于PCR技术的第一篇学术论文。从此,PCR技术得到了生命科学界的普遍认同,Kary Mullis也因此而获得1993年的诺贝尔化学奖。 但是,最初的PCR技术相当不成熟,在当时是一种操作复杂、成本高昂、“中看不中用”的实验室技术。1988年初,Keohanog通过对所使用的酶的改进,提高了扩增的真实性。尔后,Saiki等人又从生活在温泉中的水生嗜热杆菌内提取到一种耐热的DNA聚合酶,使得PCR技术的扩增效率大大提高。也正是由于此酶的发现使得PCR技术得到了广泛地应用,使该技术成为遗传与分子生物学 分析的根本性基石。在以后的几十年里,PCR方法被不断改进:它从一种定性的分析方法发展到定量测定;从原先只能扩增几个kb的基因到目前已能扩增长达几十个kb的DNA片段。到目前为止,PCR技术已有十几种之多,例如,将PCR与反转录酶结合,成为反转录PCR,将PCR与抗体等相结合就成为免疫PCR等。 PCR技术的基本原理和操作 1 PCR的基本成分 PCR包括7种基本成分:模板DNA、特异性引物、热稳定DNA聚合酶、脱氧核苷三磷酸(dNTP)、二价阳离子、缓冲液及一价阳离子。 模板DNA:包括基因组DNA、质粒DNA、噬菌体DNA、预先扩增的DNA、cDNA和mRNA分子等几乎所有形式的DNA和RNA都能成为PCR技术反应的模板。除此之外,PCR反应还可以直接以细胞为模板。 特异性引物:是一段与模板DNA链结合的寡核苷酸片段,对于DNA的扩增起到引发的作用。 热稳定DNA聚合酶:这是PCR技术实现自动化的关键。热稳定DNA聚合酶是从两类微生物中分离的:一类是嗜热和高度嗜热的真细菌,另一类是嗜热古细菌。现在又出现了一种兼顾了几种DNA聚合酶特点的混合型酶。 脱氧核苷三磷酸(dNTP):是DNA合成的原料,包括dATP、dGTP、dTTP、dCTP。 二价阳离子:常用到Zn2+和Mg2+,作为构成热稳定性DNA聚合酶的成分之一。 缓冲液:一般使用Tris-Cl缓冲液,标准的为10mmol/L,并将其调节到88之间。 一价阳离子:一般使用50mmol/L的KCl溶液,有利于改善扩增的产物质量。 PCR的基本操作 PCR是一种级联反复循环的DNA合成反应过程。PCR技术的基本反应由三个步骤组成: 1 退火:将温度下降至适宜温度,使引物与模板DNA退火结合; 3 基础研究方面的应用 目前从事分子生物学的实验室和研究人员,几乎每天都在使用PCR,可以说几乎没有一个分子生物学家没有使用过PCR。因此,PCR与分子克隆一样是分子生物学实验室的常规方法,可用于达到以下目的: l 扩增目的基因和鉴定重组子; l 克隆基因; l 基因功能和表达调控的研究; l 基因组测序; l 制备单链模板; l 致突变; 2 在法医学中的应用 例如:最早应用DNA限制性片段长度多态性结合PCR-RFLP来进行法医学个体识别和亲子鉴定。目前发现在真核生物基因组编码和非编码序列中的短串联重复序列的重复次数在个体间存在着差异,因此可以使用短串联重复PCR技术对其进行分析。使用PCR技术进行法医鉴定的优点是样品用量小并且适于对高度降解材料的检测。除刚才提到的之外,可变数目串联重复序列(variable number tandem repeat,VN-TR)PCR也可以用于法医学个体识别和亲子鉴定。 所以,综上所述,PCR的确是一种分子生物学研究的基础技术。在它30多年的发展中衍生出了诸如PCR-RFLP、PCR-SSOP、VN-TR,以及免疫PCR、致突变PCR和定量PCR等十几种不同的技术方法。PCR技术可以为基因工程提供目的基因,并广泛地应用于个体识别、亲子鉴定、免疫配型、疾病诊断等方面。可以说,PCR已经渗透到了生命科学的各个领域。21世纪是生物工程的世纪。我相信,在今后的发展中PCR技术会不断地得到扩充和完善,PCR技术也将发挥着越来越重要的作用。 参考书目:黄留玉,PCR最新技术原理、方法及应用,北京,化学工业出版社,现代生物技术与医药科技出版中心,2005年I THINK IT IS GOOD PCR技术王霄鹏 推荐:栗瑞丰摘要:PCR是分子生物学的关键技术,又是常规技术。它的出现极大地推动了分子生物学的发展,旋即被迅速推广并应用到生命科学的各个领域。关键词:PCR、发展简史、基本原理、基本操作、主要应用 聚合酶链式反应(polymerase chain reaction , PCR)是体外扩增DNA序列的技术。它与分子克隆和DNA序列分析方法几乎构成了整个分子生物学实验工作的基础。在这三种技术中,PCR方法理论上出现最早,实践中应用也最广泛。PCR技术使对微量的核酸(DNA或RNA)操作变得简单易行,同时还可以使核酸研究脱离活体生物。PCR技术的发明是分子生物学的一项革命,它极大地推动了分子生物学以及生物技术产业的发展。 PCR技术发展简史 人类对于核酸的研究已经有100多年的历史。20世纪60年代末70年代初,人们致力于研究基因的体外分离技术。但是,由于核酸的含量较少,一定程度上限制了DNA的体外操作。Khorana于1971年最早提出核酸体外扩增的设想。但是,当时的基因序列分析方法尚未成熟,对热具有较强稳定性的DNA聚合酶还未发现,寡核苷酸引物的合成仍处在手工、半自动合成阶段,这种想法似乎没有任何实际意义。 1985年,美国科学家Kary Mullis在高速公路的启发下,经过两年的努力,发明了PCR技术,并在Science杂志上发表了关于PCR技术的第一篇学术论文。从此,PCR技术得到了生命科学界的普遍认同,Kary Mullis也因此而获得1993年的诺贝尔化学奖。但是,最初的PCR技术相当不成熟,在当时是一种操作复杂、成本高昂、“中看不中用”的实验室技术。1988年初,Keohanog通过对所使用的酶的改进,提高了扩增的真实性。尔后,Saiki等人又从生活在温泉中的水生嗜热杆菌内提取到一种耐热的DNA聚合酶,使得PCR技术的扩增效率大大提高。也正是由于此酶的发现使得PCR技术得到了广泛地应用,使该技术成为遗传与分子生物学 分析的根本性基石。在以后的几十年里,PCR方法被不断改进:它从一种定性的分析方法发展到定量测定;从原先只能扩增几个kb的基因到目前已能扩增长达几十个kb的DNA片段。到目前为止,PCR技术已有十几种之多,例如,将PCR与反转录酶结合,成为反转录PCR,将PCR与抗体等相结合就成为免疫PCR等。 PCR技术的基本原理和操作1 PCR的基本成分PCR包括7种基本成分:模板DNA、特异性引物、热稳定DNA聚合酶、脱氧核苷三磷酸(dNTP)、二价阳离子、缓冲液及一价阳离子。模板DNA:包括基因组DNA、质粒DNA、噬菌体DNA、预先扩增的DNA、cDNA和mRNA分子等几乎所有形式的DNA和RNA都能成为PCR技术反应的模板。除此之外,PCR反应还可以直接以细胞为模板。特异性引物:是一段与模板DNA链结合的寡核苷酸片段,对于DNA的扩增起到引发的作用。热稳定DNA聚合酶:这是PCR技术实现自动化的关键。热稳定DNA聚合酶是从两类微生物中分离的:一类是嗜热和高度嗜热的真细菌,另一类是嗜热古细菌。现在又出现了一种兼顾了几种DNA聚合酶特点的混合型酶。脱氧核苷三磷酸(dNTP):是DNA合成的原料,包括dATP、dGTP、dTTP、dCTP。二价阳离子:常用到Zn2+和Mg2+,作为构成热稳定性DNA聚合酶的成分之一。缓冲液:一般使用Tris-Cl缓冲液,标准的为10mmol/L,并将其调节到88之间。一价阳离子:一般使用50mmol/L的KCl溶液,有利于改善扩增的产物质量。PCR的基本操作PCR是一种级联反复循环的DNA合成反应过程。PCR技术的基本反应由三个步骤组成:1 退火:将温度下降至适宜温度,使引物与模板DNA退火结合;3 基础研究方面的应用目前从事分子生物学的实验室和研究人员,几乎每天都在使用PCR,可以说几乎没有一个分子生物学家没有使用过PCR。因此,PCR与分子克隆一样是分子生物学实验室的常规方法,可用于达到以下目的:l 扩增目的基因和鉴定重组子;l 克隆基因;l 基因功能和表达调控的研究;l 基因组测序;l 制备单链模板;l 致突变;2 在法医学中的应用例如:最早应用DNA限制性片段长度多态性结合PCR-RFLP来进行法医学个体识别和亲子鉴定。目前发现在真核生物基因组编码和非编码序列中的短串联重复序列的重复次数在个体间存在着差异,因此可以使用短串联重复PCR技术对其进行分析。使用PCR技术进行法医鉴定的优点是样品用量小并且适于对高度降解材料的检测。除刚才提到的之外,可变数目串联重复序列(variable number tandem repeat,VN-TR)PCR也可以用于法医学个体识别和亲子鉴定。所以,综上所述,PCR的确是一种分子生物学研究的基础技术。在它30多年的发展中衍生出了诸如PCR-RFLP、PCR-SSOP、VN-TR,以及免疫PCR、致突变PCR和定量PCR等十几种不同的技术方法。PCR技术可以为基因工程提供目的基因,并广泛地应用于个体识别、亲子鉴定、免疫配型、疾病诊断等方面。可以说,PCR已经渗透到了生命科学的各个领域。21世纪是生物工程的世纪。我相信,在今后的发展中PCR技术会不断地得到扩充和完善,PCR技术也将发挥着越来越重要的作用。参考书目:黄留玉,PCR最新技术原理、方法及应用,北京,化学工业出版社,现代生物技术与医药科技出版中心,2005年
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虽然我不会,,但是我会百度参考资料:/view/2764本回答由提问者推荐
PCR技术的基本原理 PCR技术由三个步骤反复的热循环构成:高温变性、低温退火和适温延伸。高温变性,在高温(95℃)条件下,待扩增的靶DNA双链受热变性成为两条单链DNA模板;低温退火,在低温(37~55℃)情况下,两条人工合成的寡核苷酸引物与互补的单链DNA模板结合,形成部分双链;适温延伸,即在特异耐热酶-TaqDNA聚合酶的最适温度(72℃)时,引物3’端为合成的起点,以单核苷酸为原料,沿模板以5’→3’方向延伸,合成新的DNA链[1]。新合成的DNA双链又可作为扩增模板,反复进行解链、退火、延伸三个步骤的热循环,每一次循环都使两条人工合成的引物间的DNA特异区拷贝数扩增一倍, PCR产物得以2n 的指数形式迅速扩增,经过25~30个循环后,理论上可使基因扩增109 倍以上,实际上可达106 ~107 倍。基于PCR技术的基本原理,多种新的应用模式应运而生,使PCR技术得到进一步的完善,出现了实时PCR (Real-time PCR )、原位PCR ( In site PCR )、反转录PCR (Reverse transcript PCR, RT-PCR )、标记PCR (Labelled Primers PCR,LP-PCR )、彩色PCR (Color Complementation Assay PCR, CCAPCR)、反向PCR (Reverse PCR)、不对称PCR (Asymmetric PCR)、重组PCR (Recombinant PCR) 免疫PCR ( Immuno - PCR)、多重PCR (Multiplex PCR)、膜PCR(membrane-bound PCR)等。这些新的技术使PCR技术具有更广的应用潜力。1要被复制的DNA模板 (Template) 2 3 Polymearse) 4 Denaturation 2) Extension of primers。 所谓 Denaturing乃是将DNA加热变性, 将双股的DNA加热后转为单股DNA以做为复制的模板ghtm
博凌科为-为你解答:所谓免疫PCR(Immune PCR)就是利用抗体与DNA特异结合来检测抗原,把抗原抗体反应与PCR联合应用而建立的一种抗原检测系统。 在免疫PCR中,一个中介分子同时具有与DNA、抗体分子特异结合的能力。其一端连接DNA(标记 物),另一端连接抗原-抗体复合物,形成一个特殊的抗原-抗体-DNA连接物。作为标记物的DNA分子可用PCR的扩增,存在特异的PCR产物应证明作为 标记物的DNA分子已特异地与抗原-抗体复合物结合,而且表明了抗原的存在。有人采用SAP(streptavidin protein A)嵌合体作为中介物。它具有双特异性结合能力,一端为链霉亲和素,可结合生物素;另一端为可与IgG的Fc段结合的蛋白A。这样可特异地把生物素化的 DNA分子和抗原-抗体复合物连接在一起。 选用BSA作抗原进行免疫PCR实验,结果表明,可检测出580个抗原分子(9.610-22mol/L), 而且可以完全避免其它非特异信号的干扰。与采用碱性磷酸酶的ELISA相比,其灵敏度可提高105倍,较常规的放名分析灵敏度也高出几个数 量级。 免疫PCR产物在普通的琼脂糖电泳上就可以检测出来,如用更好的方法来检测PCR产物,如放射性同位素,荧光物或酶等掺入到PCR产物中,可进一步提高其灵敏度和适用性。另外,如果采用不同大小标准的DNA 进行标记,在电泳时,可同时检测出多种不同的抗原分子。 PCR产物的多少与抗原结合量有关,如果用标准反应作对照,则可以对抗原的量进行估算。因此,通过改变 连接物的浓度就可以改变检测系统的灵敏性。其它因素,如抗体的浓度,PCR循环周期数,PCR产物的检测方法等也同样影响系统的灵敏性。本回答由网友推荐
一、免疫PCR(Immuno-PCR)免疫PCR是一种抗原检测系统,将一段已知序列的DNA片段标记到抗原抗体复合物上,再用PCR方法将这段DNA扩增,然后用常规方法检测PCR产物。免疫PCR集PCR的高灵敏度与抗体和抗原反应的特异性于一体。其突出的特点是指数级的扩增效率带来了极高的敏感度,能检出浓度低至2ng/L的抗原物质,为现行任何一种免疫定量方法所不及。本回答由提问者推荐
参考文献 免疫 pcr