ما هو تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR)؟

يرمز PCR إلى تفاعل البلمرة المتسلسل ، وهو أسلوب بيولوجي جزيئي لتضخيم أجزاء من الدنا ، عن طريق توليد نسخ متعددة باستخدام إنزيمات بوليميريز الدنا في ظروف خاضعة للرقابة. بقدر ما يمكن نسخ نسخة واحدة من جزء أو جينة من الدنا إلى ملايين النسخ ، مما يسمح بالكشف باستخدام الأصباغ وغيرها من تقنيات التصور.

تم تطوير عملية تفاعل البوليميراز التسلسلي (PCR) في عام 1983 ، مما أتاح إجراء تسلسل الحمض النووي وتحديد ترتيب النيوكليوتيدات في الجينات الفردية.

تستخدم هذه الطريقة الدراجات الحرارية أو التدفئة والتبريد المتكرر للتفاعل من أجل ذوبان الدنا والتكرار. ومع استمرار تفاعل البوليميراز المتسلسل ، يتم استخدام الحمض النووي "الجديد" كقالب للتكرار ، ويستتبعه تفاعل تسلسلي ، مما يضاعف حجم قالب الحمض النووي بشكل كبير.

يتم تطبيق تقنيات PCR في العديد من مجالات التكنولوجيا الحيوية بما في ذلك هندسة البروتين ، والاستنساخ ، والطب الشرعي (بصمة الحمض النووي) ، واختبار الأبوة ، وتشخيص الأمراض الوراثية و / أو المعدية ، وتحليل العينات البيئية.

في الطب الشرعي ، على وجه الخصوص ، PCR مفيد بشكل خاص لأنه يزيد حتى أصغر كمية من أدلة الحمض النووي. كما يمكن استخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل لتحليل الحمض النووي الذي يعود إلى آلاف السنين ، وقد استخدمت هذه التقنيات لتحديد كل شيء من ماموث عمره 800 ألف سنة إلى مومياوات من جميع أنحاء العالم.

إجراء PCR على النحو التالي:

• التهيئة: هذه الخطوة ضرورية فقط من أجل polymerases الحمض النووي التي تتطلب PCR البدء الساخن. يسخن التفاعل إلى ما بين 94 و 96 درجة مئوية ويحتفظ به لمدة 1-9 دقائق.

• عدم التشتت: إذا كان الإجراء لا يتطلب التهيئة ، فإن التشويه هو الخطوة الأولى. يسخن التفاعل إلى 94-98 درجة مئوية لمدة 20-30 ثانية. تتعطل الروابط الهيدروجينية لقالب الحمض النووي ويتم إنشاء جزيئات الحمض النووي أحادي الجديلة.
• التلدين: تكون درجة حرارة التفاعل أقل من 50 إلى 65 درجة مئوية وتحتسب لمدة 20-40 ثانية. تشبه البرايمات قالب الحمض النووي المفرد. درجة الحرارة مهمة للغاية خلال هذه الخطوة. إذا كان الجو حارًا جدًا ، فقد لا يربط التمهيدي. إذا كان الجو شديد البرودة ، فقد يثبت التمهيدي بشكل ناقص. يتم تكوين رابطة جيدة عندما يتطابق التسلسل الأولي بشكل وثيق مع تسلسل القالب.

• التمديد / الاستطالة: تختلف درجة الحرارة خلال هذه الخطوة باختلاف نوع البوليميراز. بوليميريز الحمض النووي يصنع حبلا DNA جديد تماما.
• الاستطالة النهائية: يتم تنفيذ هذه الخطوة عند 70-74 درجة مئوية لمدة 5-15 دقيقة بعد دورة PCR النهائية.
• التعليق النهائي: هذه الخطوة اختيارية. يتم الحفاظ على درجة الحرارة في 4-15 درجة مئوية ، ويقيس التفاعل.

ينقسم الإجراء إلى ثلاث مراحل:

• التضخيم الأسي: خلال كل دورة ، يتضاعف المنتج (قطعة محددة من الحمض النووي التي يتم تكرارها).
• مرحلة التسوية: بما أن بوليميراز الحمض النووي يفقد النشاط ويستهلك الكواشف ، يتباطأ التفاعل.
• Plateau: لا يوجد المزيد من المنتجات تتراكم.