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ポリメラーゼ連鎖反応、その本質と応用

ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)は方法です分子生物学。これにより、生物学的材料中の少量のデオキシリボ核酸(DNA)を、より正確には、その特定のフラグメントから検出し、それらを何度も増殖させることができます。次に、それらはゲル電気泳動によって視覚的に識別されます。この反応は1983年にK.マリスによって開発され、近年の優れた発見のリストに含まれています。

ポリメラーゼ連鎖反応
PCRのメカニズムは何ですか

全体のテクニックは能力に基づいています独立した複製のための核酸。この場合、実験室で人工的に実行されます。 DNAの複製は、分子のどの領域でも開始できませんが、特定のヌクレオチド配列(開始フラグメント)を持つ領域でのみ開始できます。ポリメラーゼ連鎖反応を開始するには、プライマー(またはDNAプローブ)が必要です。これらは、特定のヌクレオチド配列を持つDNA鎖の短い断片です。それらは、サンプルのDNAの開始部位に相補的(つまり、対応)です。

ポリメラーゼ連鎖反応pcr

もちろん、プライマーを作成するために、科学者はしなければなりません技術に関与する核酸のヌクレオチド配列を研究します。反応とその開始の特異性を提供するのはこれらのDNAプローブです。サンプルに目的のDNAが少なくとも1分子含まれていない場合、ポリメラーゼ連鎖反応は機能しません。一般に、反応には上記のプライマー、ヌクレオチドのセット、および耐熱性DNAポリメラーゼが必要です。後者は酵素であり、サンプルに基づいて新しい核酸分子を合成するための触媒です。 DNAを特定する必要のある生体物質を含むこれらすべての物質は、反応混合物(溶液)に結合されます。それは特別なサーモスタットに入れられ、与えられた時間、つまりサイクルで非常に急速に加熱および冷却されます。通常、それらは30〜50個あります。

この反応はどうなりますか?

その本質は、1サイクルの間にそれですプライマーはDNAの目的のセクションに付着し、その後酵素の作用により2倍になります。得られたDNA鎖に基づいて、分子の新しい同一のフラグメントが後続のサイクルで合成されます。

ポリメラーゼ連鎖反応

ポリメラーゼ連鎖反応は順次進行し、次の段階が区別されます。 1つ目は、各加熱および冷却サイクル中に製品の量が2倍になることを特徴としています。第二段階では、酵素が損傷し、また活性を失うため、反応が遅くなります。さらに、ヌクレオチドとプライマーの埋蔵量が枯渇しています。最終段階(プラトー)では、試薬が不足しているため、生成物は蓄積されなくなります。

どこで使われていますか

間違いなく、ポリメラーゼの最も幅広い用途連鎖反応は医学と科学に見られます。それは一般的および私的な生物学、獣医学、薬局、さらには生態学でさえ使用されます。さらに、後者では、これは外部環境の食品や物体の品質を追跡するために行われます。ポリメラーゼ連鎖反応は、法医学の実践において、父親を確認し、人の性格を特定するために積極的に使用されています。法医学検査や古生物学では、通常、非常に少量のDNAが研究に利用できるため、この手法が唯一の方法であることがよくあります。もちろん、この方法は実際の医療で非常に幅広い用途があります。遺伝学、感染症、腫瘍学などの分野で必要とされています。