PCR تمثل تفاعل البلمرة المتسلسل، تقنية البيولوجيا الجزيئية لتضخيم شرائح الحمض النووي ، عن طريق توليد نسخ متعددة باستخدام إنزيمات بوليميراز الحمض النووي تحت ظروف خاضعة للرقابة. يمكن استنساخ نسخة واحدة فقط من جزء أو جزء من DNA إلى ملايين النسخ ، مما يسمح بالكشف باستخدام الأصباغ وتقنيات التصور الأخرى.
وضعت في عام 1983 ، جعلت عملية PCR من الممكن أداء تسلسل الحمض النووي وتحديد ترتيب النيوكليوتيدات في الجينات الفردية. تستخدم الطريقة التدوير الحراري أو التسخين والتبريد المتكرر للتفاعل من أجل صهر وتكاثر الدنا. مع استمرار PCR ، يتم استخدام الحمض النووي "الجديد" كقالب للنسخ ويتبعه تفاعل تسلسلي ، مما يؤدي إلى تضخيم قالب الحمض النووي بشكل كبير.
يتم تطبيق تقنيات PCR في العديد من مجالات التكنولوجيا الحيوية بما في ذلك هندسة البروتين، الاستنساخ ، الطب الشرعي (بصمة الحمض النووي) ، اختبار الأبوة ، تشخيص الأمراض الوراثية و / أو المعدية ، و تحليل العينات البيئية.
في الطب الشرعي ، على وجه الخصوص ، PCR مفيد بشكل خاص لأنه يضخم حتى أصغر كمية من أدلة الحمض النووي. يمكن أيضًا استخدام PCR لتحليل الحمض النووي الذي يبلغ عمره آلاف السنين ، وقد تم استخدام هذه التقنيات لتحديد كل شيء من ماموث عمره 800000 عام إلى مومياوات من جميع أنحاء العالم.
إجراء PCR
التهيئة
هذه الخطوة ضرورية فقط لبوليمرات DNA التي تتطلب PCR البدء السريع. يسخن التفاعل إلى ما بين 94 و 96 درجة مئوية ويُحتفظ به لمدة 1-9 دقائق.
تمسخ
إذا كان الإجراء لا يتطلب التهيئة ، فإن التمسخ هو الخطوة الأولى. يسخن التفاعل إلى 94-98 درجة مئوية لمدة 20-30 ثانية. تتعطل روابط الهيدروجين في قالب DNA ويتم إنشاء جزيئات DNA مفردة السلاسل.
التلدين
تنخفض درجة حرارة التفاعل إلى ما بين 50 و 65 درجة مئوية وتحتفظ بها لمدة 20-40 ثانية. تصلح البادئات إلى قالب الحمض النووي أحادي الجديلة. درجة الحرارة مهمة للغاية خلال هذه الخطوة. إذا كان الجو حارًا جدًا ، فقد لا يلتصق التمهيدي. إذا كان الجو باردًا جدًا ، فقد يكون التمهيدي غير ملائم. يتم تكوين رابطة جيدة عندما يتطابق تسلسل التمهيدي مع تسلسل القالب.
التمديد / الاستطالة
تختلف درجة الحرارة خلال هذه الخطوة اعتمادًا على نوع البلمرة. يقوم بوليميراز DNA بتخليق جديلة DNA جديدة تمامًا.
استطالة النهائي
يتم تنفيذ هذه الخطوة عند 70-74 درجة مئوية لمدة 5-15 دقيقة بعد دورة PCR النهائية.
تعليق نهائي
هذه الخطوة اختيارية. يتم الاحتفاظ بدرجة الحرارة عند 4-15 درجة مئوية وتجنب التفاعل.
ثلاث مراحل لإجراء PCR
التضخيم الأسي
خلال كل دورة ، يتم مضاعفة المنتج (قطعة معينة من DNA التي يتم نسخها).
مرحلة التسوية
عندما يفقد بوليميراز الدنا النشاط ويستهلك الكواشف ، يتباطأ التفاعل.
هضبة
لا يتراكم المزيد من المنتجات.