李昀諺
PCR(Polymerase Chain Reaction,聚合酶鏈反應)是一種用於放大DNA片段的核心技術。它通過在體外進行的多輪溫度循環反應,使得少量的DNA能夠快速、高效地放大至大量可檢測的水平。左圖為控溫機器。
原理
1.變性(Denaturation):在高溫下(通常是94-98°C),雙股DNA分子被分離成兩條單股模板DNA。
2.退火(Annealing):將溫度降至較低(通常是50-65°C),使引物(primers)能夠與目標DNA序列的兩端結合。引物是短的單股DNA片段,它們的序列與目標DNA的兩個末端序列互補。
3.延伸(Extension):將溫度提升至DNA聚合酶的最適工作溫度(通常是72°C),DNA聚合酶利用每條模板DNA鏈的3'末端作為起始點,沿著引物模板進行合成新的DNA鏈。
4.放大(Amplify ):重複以上三個步驟,在不失一般性的情形下,約20至35次即可。
基因分型和序列分析:通過PCR放大特定基因區段,研究者可以進行基因型分析、DNA序列獲取以及基因變異的檢測。
病原體檢測:PCR可用於快速檢測病原體,如病毒、細菌和真菌。其高度特異性和靈敏度使其成為臨床診斷中重要的工具。
法醫和人類遺傳學:PCR在法醫學中用於識別和鑑定DNA樣本,同時在人類遺傳學中用於遺傳疾病的診斷和篩查。(其實就是刑事鑑定)