pcr擴增的原理

實驗方法原理

①模板DNA的變性：模板DNA經(jīng)加熱至94℃左右一定時間后，使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴增形成的雙鏈DNA解離，使之成為單鏈，以便它與引物結(jié)合，為下輪反應(yīng)做準備；

②模板DNA與引物的退火(復(fù)性)：模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后，溫度降至55℃左右，引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結(jié)合；

③引物的延伸：DNA模板--引物結(jié)合物在Taq酶的作用下，以dNTP為反應(yīng)原料，靶序列為模板，按堿基配對與半保留copy原理，合成一條新的與模板DNA 鏈互補的半保留復(fù)1制鏈。

重復(fù)循環(huán)變性--退火--延伸三過程，就可獲得更多的“半保留復(fù)1制鏈”，而且這種新鏈又可成為下次循環(huán)的模板。每完成一個循環(huán)需2～4分鐘， 2～3小時就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍。

典型的PCR包括高溫變性、低溫退火、中溫延伸三個步驟，通過將這一套過程不斷循環(huán)，使DNA得以成百萬倍的擴增。

PCR出現(xiàn)假陰性

不出現(xiàn)擴增條帶。PCR反應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)有①模板核酸的制備，②引物的質(zhì)量與特異性，③酶的質(zhì)量及Br乙錠的使用， ④PCR循環(huán)條件。尋找原因亦應(yīng)針對上述環(huán)節(jié)進行分析研究。

模板：①模板中含有雜蛋白質(zhì)，②模板中含有Taq酶抑制1劑，③模板中蛋白質(zhì)沒有消化除凈，特別是染色體中的組蛋白，④在提取制備模板時丟失過多，或吸入酚。⑤模板核酸變性不徹底。在酶和引物質(zhì)量好時，不出現(xiàn)擴增帶，極有可能是標本的消化處理，模板核酸提取過程出了毛病，因而要配制有效而穩(wěn)定的消化處理液，其程序亦應(yīng) 固定不宜隨意更改。

PCR法不僅僅局限于分子生物學，還因其簡便、迅速等特點被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學、法醫(yī)學、食品、環(huán)境衛(wèi)生檢驗、動植物檢驗等其它領(lǐng)域。Taq DNA聚合酶是PCR法普遍使用的聚合酶，但其具有如下局限性。

1. 可信度 (Fidelity)：通常Taq DNA Polymerase的Fidelity并不高，PCR反應(yīng)有時會出現(xiàn)錯配 (Misincorporation) 現(xiàn)象，因而PCR克1隆、變異導(dǎo)入等實驗中，需加以注意。

2. 擴增的DNA長度：使用Taq DNA Polymerase進行PCR擴增時，通?？蓴U增幾kb的DNA，超過10 kb則比較困難。這就給利用PCR進行Mapping等Genome解析帶來麻煩。

3. 擴增量：使用Taq DNA Polymerase進行PCR產(chǎn)物克1隆及食品、環(huán)境衛(wèi)生檢驗等時，擴增量常常達不到要求。為解決以上難題，Takara在對Polymerase、Buffer及反應(yīng)條件等進行深入研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)了LA PCR (Long and Accurate PCR) 技術(shù)，運用此技術(shù)可大量正確地擴增長達40 kb 的DNA部分片段。LA PCR技術(shù)擴展了PCR的應(yīng)用范圍，可在Genome解析、基因診斷、長片段 DNA的克1隆及變異導(dǎo)入等方面發(fā)揮優(yōu)勢。