PCR技术的基本原理.doc
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PCR技术的基本原理的天然复制过程,PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:--退火--延伸三个基本反应步骤构成寡核苷酸引物。PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:的变性:93℃左右一定时间后左右一定时间后,①模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;与引物的退火(复性)经加热变性成单链后,55℃左右左右,②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引单链的互补序列配对结合结合;物与模板DNA单链的互补序列配对结合;模板---引物结合物在聚合酶的作用下,为反应原料,③引物的延伸:DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶引物的延伸:序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”链重复循环变性--退火--延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又--退火--延伸三过程可成为下次循环的模板。分钟,可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2~4分钟,2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。(Plateau)。到达平台期所需循环次数取决于样品中模板的拷贝。大几百万倍。(Plateau)。到达平台期所需循环次数取决于样品中模板的拷贝。PCR的反应动力学的三个反应步骤反复进行,扩增量呈指数上升。PCR的三个反应步骤反复进行,使DNA扩增量呈指数上升。反应最终(1+计算。片段扩增后的拷贝数,表示平(Y)(Y)均每次的扩的DNA扩增量可用Y=(1+X)n计算。Y代表DNA片段扩增后的拷贝数,X表示平(Y)均每次的扩增效率,代表循环次数。100%,增效率,n代表循环次数。平均扩增效率的理论值为100%,但在实际反应中平均效率达不到理论值。反应初期,片段的增加呈指数形式,产物的逐渐积累,论值。反应初期,靶序列DNA片段的增加呈指数形式,随着PCR产物的逐渐积累,被扩增的D片段不再呈指数增加,而进入线性增长期或静止期,即出现“停滞效应”NA片段不再呈指数增加,而进入线性增长期或静止期,即出现“停滞效应”,这种效应称平台期数、的种类和活性及非特异性产物的竟争等因素。平台期数、PCR扩增效率及DNA聚合酶PCR的种类和活性及非特异性产物的竟争等因素。大多数情况下,平台期的到来是不可避免的。数情况下,平台期的到来是不可避免的。可避免的PCR扩增产物可分为长产物片段和短产物片段两部分。可分为长产物片段和短产物片段两部分。短产物片段的长度严格地限定5'端之间是需要扩增的特定片段。端之间,在两个引物链5'端之间,是需要扩增的特定片段。短产物片段和长产物片段是由于引物所结合的模板不一样而形成的,以一个原始模板为例,在第一个反应周期中,合的模板不一样而形成的,以一个原始模板为例,在第一个反应周期中,以两条互补的DNA为模板,3'端开始延伸端开始延伸,5'端是固定的端是固定的,端则没有固定的止点,长短不一,为模板,引物是从3'端开始延伸,其5'端是固定的,3'端则没有固定的止点,长短不一,这就是“长产物片段”进入第二周期后,引物除与原始模板结合外,还要同新合成的链(这就是“长产物片段”。进入第二周期后,引物除与原始模板结合外,还要同新合成的链(即5'端序列是固定的,端序列是固定的“长产物片段”)结合。引物在与新链结时,由于新链模板的5'端序列是固定的,这就等于长产物片段”)结合。引物在与新链结时,”)结合3'端被固定了止点端被固定了止点,这次延伸的片段3'端被固定了止点,保证了新片段的起点和止点都限定于引物扩增序列以内、形成长短一致的“短产物片段”。不难看出“短产物片段”是按指数倍数增加,而“长产形成长短一致的“短产物片段”不难看出“短产物片段”是按指数倍数增加,物片段”则以算术倍数增加,几乎可以忽略不计,的反应产物不需要再纯化,物片段”则以算术倍数增加,几乎可以忽略不计,这使得PCR的反应产物不需要再纯化,就能保证足够纯DNA片段供分析1.PolymeraseChainReaction具体内容点击:聚合酶链式反应,简称PCR。又称无细胞分子克隆或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增技术。由美国科学家PE(PerkinElmer珀