Tindak balas rantai polimerase (PCR) ialah kaedah biologi molekul yang membolehkan anda mengesan sejumlah kecil asid deoksiribonukleik (DNA) dalam bahan biologi, lebih tepat lagi, serpihan tertentu daripadanya, dan mendarabkannya berkali-kali ganda. Mereka kemudiannya dikenal pasti secara visual oleh elektroforesis gel. Reaksi itu dibangunkan pada tahun 1983 oleh K. Mullis dan termasuk dalam senarai penemuan cemerlang tahun kebelakangan ini.
Apakah mekanisme PCR
Teknik keseluruhan adalah berdasarkan keupayaan asid nukleik untuk mereplikasi sendiri, yang dalam kes ini dijalankan secara buatan di makmal. Pembiakan DNA mungkin tidak bermula di mana-mana kawasan molekul, tetapi hanya di kawasan dengan urutan nukleotida tertentu - bermula serpihan. Untuk memulakan tindak balas rantai polimerase, primer (atau probe DNA) diperlukan. Ini adalah serpihan pendek rantai DNA dengan urutan nukleotida tertentu. Ia adalah pelengkap (iaitu, sepadan) dengan kawasan permulaan DNA sampel.
Sudah tentu, untuk mencipta primer, saintis mesti mengkaji jujukan nukleotida asid nukleik yang terlibat dalam teknik tersebut. Probe DNA inilah yang memberikan kekhususan tindak balas dan permulaannya. Tindak balas rantai polimerase tidak akan berlaku jika sekurang-kurangnya satu molekul DNA yang dikehendaki tidak ditemui dalam sampel. Secara umum, primer di atas, satu set nukleotida, polimerase DNA tahan haba diperlukan untuk tindak balas berlaku. Yang terakhir ialah enzim - pemangkin untuk sintesis molekul asid nukleik baru berdasarkan sampel. Semua bahan ini, termasuk bahan biologi yang diperlukan untuk mengesan DNA, digabungkan menjadi campuran tindak balas (penyelesaian). Ia diletakkan dalam termostat khas yang melakukan pemanasan dan penyejukan yang sangat cepat untuk masa tertentu - kitaran. Biasanya ada 30-50.
Bagaimana tindak balas ini berfungsi
Intipatinya terletak pada fakta bahawa semasa satu kitaran primer dilekatkan pada bahagian DNA yang dikehendaki, selepas itu ia digandakan di bawah tindakan enzim. Berdasarkan helai DNA yang terhasil, serpihan molekul baharu dan baharu yang serupa disintesis dalam kitaran seterusnya.
Tindak balas rantai polimerase berjalan secara berurutan, peringkat berikut dibezakan. Yang pertama dicirikan oleh penggandaan jumlah produk semasa setiap kitaran pemanasan dan penyejukan. Pada peringkat kedua, tindak balas menjadi perlahan, kerana enzim rosak dan juga kehilangan aktiviti. Di samping itu, rizab nukleotida dan primer berkurangan. Pada peringkat terakhir - dataran tinggi - produk tidak lagi terkumpul,kerana reagen telah keluar.
Di mana ia digunakan
Tidak dinafikan, tindak balas rantai polimerase mendapat aplikasi terluas dalam perubatan dan sains. Ia digunakan dalam biologi am dan swasta, perubatan veterinar, farmasi dan juga ekologi. Lebih-lebih lagi, mereka melakukan ini untuk memantau kualiti produk makanan dan objek alam sekitar. Tindak balas rantai polimerase digunakan secara aktif dalam amalan forensik untuk mengesahkan paterniti dan mengenal pasti seseorang. Dalam forensik, serta dalam paleontologi, teknik ini selalunya merupakan satu-satunya jalan keluar, kerana biasanya sangat sedikit DNA yang tersedia untuk penyelidikan. Sudah tentu, kaedah ini telah menemui aplikasi yang sangat luas dalam perubatan praktikal. Ia diperlukan dalam bidang seperti genetik, penyakit berjangkit dan penyakit onkologi.
