PCR的创建
Khorana (1971)等zui早提出核酸体外扩增的设想:“经DNA变性,与合适的引物杂交,用DNA聚合酶延伸引物,并不断重复该过程便可合成tRNA基因。”但由于当时基因序列分析方法尚未成熟,热稳定DNA聚合酶尚未报道以及引物合成的困难,这种想法似乎没有实际意义。加上分子克1隆技术的出现提供了一种克1隆和扩增基因的途径,所以Khorana的设想被人们
反转扩增双功能DNA聚合酶
PCR的创建
Khorana (1971)等zui早提出核酸体外扩增的设想:“经DNA变性,与合适的引物杂交,用DNA聚合酶延伸引物,并不断重复该过程便可合成tRNA基因。”但由于当时基因序列分析方法尚未成熟,热稳定DNA聚合酶尚未报道以及引物合成的困难,这种想法似乎没有实际意义。加上分子克1隆技术的出现提供了一种克1隆和扩增基因的途径,所以Khorana的设想被人们遗忘了。
1983年4月的一个星期五晚上,他开车去乡下别墅的路上,猛然闪现出“多聚酶链式反应”的想法。
1983年12月,Mullis用同位素标记法看到了10个循环后的49 bp长度的第yi个PCR片段;
1985年,Kary Mullis在Cetus公司工作期间,发明了PCR。Mullis要合成DNA引物来进行测序工作,却常为没有足够多的模板DNA而烦恼。
1985年10月25日申请了PCR的专1利,
1987年7月28日批准(专1利号4,683,202 ),Mullis是第yi个发明人;
1985年12月20日在Science杂志上发表了第yi篇PCR的学术论1文,Mullis是共同作者;
1986年5月,Mullis在冷泉港实验室做专题报告,全世界从此开始学习PCR的方法。
PCR循环参数
预变性模板DNA完全变性与PCR酶的完全激1活对PCR能否成功至关重要,建议加热时间参考试剂说明书,一般未修饰的Taq酶激1活时间为两分钟。
变性步骤:循环中一般95℃,30秒足以使各种靶DNA序列完全变性,可能的情况下可缩短该步骤时间。变性时间过长损害酶活性,过短靶序列变性不,易造成扩增失败。
引物退火:退火温度需要从多方面去决定,一般根据引物的Tm值为参考,根据扩增的长度适当下调作为退火温度。然后在此次实验基础上做出预估。退火温度对PCR的特异性有较大影响。
引物延伸:引物延伸一般在72℃进行(Taq酶zui适温度)。但在扩增长度较短且退火温度较高时,本步骤可省略延伸时间随扩增片段长短而定,一般推荐在1000bp以上,含Pfu及其衍生物的衍生设定为1min/kbp。
循环数:大多数PCR含25-35循环,过多易产生非特异扩增。
zui后延伸在zui后一个循环后,反应在72℃维持10-30分钟.使引物延伸完全,并使单链产物退火成双链。
等位基因特异性PCR(Allele- specificPCR. ASPCR技术
ASPCR依赖于引物3”-端的一个碱基错配,不仅减少多聚酶的延伸效率,而且降低引物-模板复合
物的热稳定性。这样有点突变的模板进行PCR扩增后检测不到扩增产物.可用于检测基因点突变。
单链构型多态性PCR(single- strandconformational polymorphism PCR, SSCPPCR)技术
SSCP- PCR是根据形成不同构象的等长DNA单链在中性聚丙1烯酰胺凝胶中的电泳迁移率变化来
检测基因变异。在不含变性剂的中性聚丙1烯酰胺凝胶中,单链DNA迁移率除与DNA长度有关外,更主要取决于DNA单链所形成的空间构象。相同长度的单链DNA因其顺序不同或单个碱基差异所形成的构象就会不同,PCR产物经变性后进行单链DNA凝胶电泳时,每条单链处于一定的位置.靶DNA中若发生碱基缺失、插入或单个碱基置换时.就会出现泳动变位。从而提示该片段有基因变异存在。
梯度PCR仪
把一次性PCR扩增可以设置一系列不同的退火温度条件(温度梯度),通常12钟温度梯度,这样的仪器就叫梯度PCR仪。
工作模式和原理同普通PCR仪一样,它出了又普通PCR仪的功能外还多了一个梯度退火功能。DNA部分片段的扩增对温度的控制精度要求特别高,不同的DNA部分片段其退火温度不一样,通过计算DNA部分片段中的CG碱基的含量只能初步的判断出zui优退火温度在+5℃范围内,如果用普通PCR仪进行研究,需重复扩增很多次,然后做电泳进行分析来确定zui优退火温度。而梯度PCR仪则只需要一次就可以完成,在节省了时间的同时提高了实验的可靠性和准确性。主要用于研究未知DNA退火温度的扩增,这样节约成本的同时也节约了时间和经费。在不设置梯度的情况下,梯度PCR仪也可以做普通PCR扩增。
该仪器主要应用于科研,教学机构,医学临床研究,高等院校,病毒分析,疾控中心等。
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