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聚合酶链式反应(PCR)是一种用于放大扩增特定的DN段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊DNA复制,PCR的很大特点是能将微量的DNA大幅增加。因此,无论是化石中的古生物、历史人物的残骸,还是几十年前凶杀案中凶手所遗留的毛发、皮肤或血液,只要能分离出一丁点的DNA,就能用PCR加以放大,进行比对。这也是“微量证据”的威力之所在。由1983年美国首先提出设想,1985年由其发明了聚合酶链反应,即简易DNA扩增法,意味着PCR技术的真正诞生。到2013年,PCR已发展到第三代技术。PCR反应的特异性决定因素为:引物与模板DNA特异正确的结合。南京组织荧光定量PCR原理

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聚合酶链式反应:三步:变性:模板DNA加热变性;复性,引物与它的靶序列发生退火,引物DNA量多,使引物和模板在局部形成杂交链;延伸,4种dNTP 与 Mg2+ 存在的条件下,DNA合成酶催化以引物为起始点,按5'-3'方向进行延伸。上面三步为一个循环,可使拷贝数到达2*E-6-2*E-7。PCR产物一段双链DNA,是由它的末端引物的5’端决定的。首轮扩增,其产物是大小不均一的DNA分子。长度应大于两引物之间的长度。在第二个循环中,由于5'固定,其产物长度就由等于两引物之间的长度。所以几十个循环后就会产生大量的两引物之间序列。南京组织荧光定量PCR原理重叠延伸聚合酶链反应可以将缺失、插入或点突变引入DNA序列。

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聚合酶链式反应的步骤:标准的PCR过程分为三步:DNA变性:(90℃-96℃):双链DNA模板在热作用下,氢键断裂,形成单链DNA;退火:(60℃-65℃):系统温度降低,引物与DNA模板结合,形成局部双链。延伸:(70℃-75℃):在Taq酶(在72℃左右,活性很好)的作用下,以dNTP为原料,从引物的3′端开始以从5′→3′端的方向延伸,合成与模板互补的DNA链。每一循环经过变性、退火和延伸,DNA含量即增加一倍。现在有些PCR因为扩增区很短,即使Taq酶活性不是很好也能在很短的时间内复制完成,因此可以改为两步法,即退火和延伸同时在60℃-65℃间进行。

聚合酶链式反应的试验污染:实验室中克隆质粒的污染:在分子生物学实验室及某些用克隆质粒做阳性对照的检验室,这个问题也比较常见。因为克隆质粒在单位容积内含量相当高,另外在纯化过程中需用较多的用具及试剂,而且在活细胞内的质粒,由于活细胞的生长繁殖的简便性及具有很强的生命力。其污染可能性也很大。污染的监测:一个好的实验室,要时刻注意污染的监测,考虑有无污染是什么原因造成的污染,以便采取措施,防止和消除污染。重复性试验。选择不同区域的引物进行PCR扩增。像所有酶一样,DNA聚合酶也容易出错,这反过来会导致产生的PCR片段发生突变。

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聚合酶链式反应是一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法,故又称为基因的体外扩增法。PCR技术类似于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。PCR能快速特异扩增任何已知目的基因或DN段,并能轻易在皮克(pg)水平起始DNA混合物中的目的基因扩增达到纳克、微克、毫克级的特异性DN段。因此,PCR技术一经问世就被迅速而较广地用于分子生物学的各个领域。 异常结果: 各种疾病所致的异常,例如梅毒。一期梅毒。即硬下疳 ,潜伏期2-4周,外生殖器部位发生暗红色硬肿块 、浅溃疡 ,有软骨样硬度,周围淋巴结肿大。二期梅毒。在一期梅毒 1-2 个月之后,全身皮肤、粘膜发生对称泛发皮疹、斑疹、、疹等。粘膜可发生粘膜斑、扁平湿疣,传染性强。三期梅毒。发生在染上后2-3年乃至10年,皮肤为树胶样肿,还可涉及骨、关节、心、血管,表现为主动脉炎、主动脉瓣闭锁不全和主动脉瘤等,侵及神经为脊髓痨 ,全身麻痹 ( 麻痹性痴呆 )等等。 需要检查的人群:疑似某种特定的疾病病人,进行分子特异性检查。逆转录-聚合酶链反应较广用于表达谱,以确定基因的表达或鉴定RNA转录物的序列。南京组织荧光定量PCR原理

序列间特异性聚合酶链反应放大简单重复序列之间的区域,以产生扩增片段长度的独特指纹。南京组织荧光定量PCR原理

聚合酶链式反应的特点:灵敏度高:PCR产物的生成量是以指数方式增加的,能将皮克(pg=10-12)量级的起始待测模板扩增到微克(μg=-6)水平。能从100万个细胞中检出一个靶细胞;在病毒的检测中,PCR的灵敏度可达3个RFU(空斑形成单位);在细菌学中很小检出率为3个细菌。简便、快速:PCR反应用耐高温的Taq DNA聚合酶,一次性地将反应液加好后,即在DNA扩增液和水浴锅上进行变性-退火-延伸反应,一般在2~4 小时完成扩增反应。扩增产物一般用电泳分析,不一定要用同位素,无放射性污染、易推广。纯度要求低:不需要分离病毒或细菌及培养细胞,DNA 粗制品及RNA均可作为扩增模板。可直接用临床标本如血液、体腔液、洗嗽液、毛发、细胞、活组织等DNA扩增检测。南京组织荧光定量PCR原理

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珠海微量Real-time PCR技术服务 2023-08-10

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