PCR, ან პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქცია, არის ტექნიკა, რომელიც გამოიყენება დნმ-ის თანმიმდევრობების გასაძლიერებლად.იგი პირველად შეიქმნა 1980-იან წლებში კარი მალისის მიერ, რომელსაც 1993 წელს მიენიჭა ნობელის პრემია ქიმიაში თავისი მუშაობისთვის.PCR-მ მოახდინა რევოლუცია მოლეკულურ ბიოლოგიაში, რამაც მკვლევარებს საშუალება მისცა გაეძლიერებინათ დნმ მცირე ნიმუშებიდან და დეტალურად შეესწავლათ იგი.
PCR არის სამსაფეხურიანი პროცესი, რომელიც მიმდინარეობს თერმოციკლერში, მანქანაში, რომელსაც შეუძლია სწრაფად შეცვალოს რეაქციის ნარევის ტემპერატურა.სამი ნაბიჯი არის დენატურაცია, ანილირება და გაფართოება.
პირველ საფეხურზე, დენატურაციაში, ორჯაჭვიანი დნმ თბება მაღალ ტემპერატურამდე (ჩვეულებრივ, დაახლოებით 95°C), რათა გაწყდეს წყალბადის ბმები, რომლებიც ატარებენ ორ ჯაჭვს.ეს იწვევს დნმ-ის ორ ერთჯაჭვიან მოლეკულას.
მეორე საფეხურზე, ანეილირებაზე, ტემპერატურა ქვეითდება დაახლოებით 55°C-მდე, რათა პრაიმერებს მიეცეთ საშუალება შეაერთონ ერთჯაჭვიანი დნმ-ის დამატებითი თანმიმდევრობები.პრაიმერები არის დნმ-ის მოკლე ნაწილები, რომლებიც შექმნილია სამიზნე დნმ-ზე საინტერესო თანმიმდევრობის შესატყვისად.
მესამე საფეხურზე, გაფართოებაზე, ტემპერატურა ამაღლებულია დაახლოებით 72°C-მდე, რათა Taq პოლიმერაზას (დნმ პოლიმერაზას ერთგვარი სახეობა) დაუშვას დნმ-ის ახალი ჯაჭვის სინთეზირება პრაიმერებიდან.Taq პოლიმერაზა მიღებულია ბაქტერიისგან, რომელიც ცხოვრობს ცხელ წყაროებში და შეუძლია გაუძლოს PCR-ში გამოყენებულ მაღალ ტემპერატურას.
PCR-ის ერთი ციკლის შემდეგ, შედეგი არის სამიზნე დნმ-ის თანმიმდევრობის ორი ასლი.სამი ნაბიჯის გამეორებით რამდენიმე ციკლისთვის (ჩვეულებრივ 30-40), სამიზნე დნმ-ის თანმიმდევრობის ასლების რაოდენობა შეიძლება გაიზარდოს ექსპონენტურად.ეს ნიშნავს, რომ საწყისი დნმ-ის მცირე რაოდენობაც კი შეიძლება გაძლიერდეს მილიონობით ან თუნდაც მილიარდობით ასლის შესაქმნელად.
PCR-ს მრავალი გამოყენება აქვს კვლევასა და დიაგნოსტიკაში.იგი გამოიყენება გენეტიკაში გენების და მუტაციების ფუნქციის შესასწავლად, სასამართლო ექსპერტიზაში დნმ-ის მტკიცებულებების გასაანალიზებლად, ინფექციური დაავადებების დიაგნოზში პათოგენების არსებობის გამოსავლენად და პრენატალურ დიაგნოზში ნაყოფში გენეტიკური დარღვევების სკრინინგისთვის.
PCR ასევე ადაპტირებულია მრავალ ვარიაციებში გამოსაყენებლად, როგორიცაა რაოდენობრივი PCR (qPCR), რომელიც იძლევა დნმ-ის რაოდენობის გაზომვის საშუალებას და საპირისპირო ტრანსკრიფციის PCR (RT-PCR), რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას რნმ-ის თანმიმდევრობის გასაძლიერებლად.
მიუხედავად მრავალი აპლიკაციისა, PCR-ს აქვს შეზღუდვები.ის მოითხოვს სამიზნე თანმიმდევრობის ცოდნას და შესაბამისი პრაიმერების დიზაინს და შეიძლება მიდრეკილი იყოს შეცდომისკენ, თუ რეაქციის პირობები სწორად არ არის ოპტიმიზირებული.თუმცა, ფრთხილად ექსპერიმენტული დიზაინითა და განხორციელებით, PCR რჩება ერთ-ერთ ყველაზე მძლავრ ინსტრუმენტად მოლეკულურ ბიოლოგიაში.
გამოქვეყნების დრო: თებ-22-2023