PCR, of polimerase kettingreaksie, is 'n tegniek wat gebruik word om DNA-volgordes te versterk.Dit is vir die eerste keer in die 1980's ontwikkel deur Kary Mullis, wat in 1993 met die Nobelprys in Chemie vir sy werk bekroon is.PCR het molekulêre biologie 'n rewolusie teweeggebring, wat navorsers in staat stel om DNA uit klein monsters te versterk en dit in detail te bestudeer.
PCR is 'n drie-stap proses wat plaasvind in 'n termiese siklus, 'n masjien wat die temperatuur van 'n reaksiemengsel vinnig kan verander.Die drie stappe is denaturering, uitgloeiing en verlenging.
In die eerste stap, denaturering, word die dubbelstring-DNS verhit tot 'n hoë temperatuur (gewoonlik rondom 95°C) om die waterstofbindings wat die twee stringe bymekaar hou, te breek.Dit lei tot twee enkelstrengige DNA-molekules.
In die tweede stap, uitgloeiing, word die temperatuur verlaag tot ongeveer 55°C om die primers toe te laat om aan die komplementêre rye op die enkelstring-DNS te analiseer.Primers is kort stukkies DNS wat ontwerp is om by die reekse van belang op die teiken DNS te pas.
In die derde stap, verlenging, word die temperatuur tot ongeveer 72°C verhoog om die Taq-polimerase ('n tipe DNA-polimerase) toe te laat om 'n nuwe DNA-string van die primers te sintetiseer.Die Taq-polimerase is afkomstig van 'n bakterie wat in warmwaterbronne leef en die hoë temperature wat in PCR gebruik word, kan weerstaan.
Na een siklus van PCR is die resultaat twee kopieë van die teiken-DNS-volgorde.Deur die drie stappe vir 'n aantal siklusse (tipies 30-40) te herhaal, kan die aantal kopieë van die teiken-DNS-volgorde eksponensieel verhoog word.Dit beteken dat selfs 'n klein hoeveelheid begin-DNA versterk kan word om miljoene of selfs biljoene kopieë te produseer.
PCR het talle toepassings in navorsing en diagnostiek.Dit word in genetika gebruik om die funksie van gene en mutasies te bestudeer, in forensika om DNS-bewyse te ontleed, in aansteeklike siektediagnose om die teenwoordigheid van patogene op te spoor, en in voorgeboortelike diagnose om vir genetiese afwykings by fetusse te kyk.
PCR is ook aangepas vir gebruik in 'n aantal variasies, soos kwantitatiewe PCR (qPCR), wat toelaat dat die hoeveelheid DNA gemeet word en omgekeerde transkripsie PCR (RT-PCR), wat gebruik kan word om RNA-volgordes te versterk.
Ten spyte van sy vele toepassings, het PCR wel beperkings.Dit vereis kennis van die teikenvolgorde en die ontwerp van toepaslike primers, en dit kan geneig wees tot foute as die reaksietoestande nie korrek geoptimaliseer is nie.Met noukeurige eksperimentele ontwerp en uitvoering bly PCR egter een van die kragtigste instrumente in molekulêre biologie.
Postyd: 22-2-2023