واکنش زنجیره ای پلیمراز (به انگلیسی: Polymerase Chain Reaction) که مخفف آن PCR می باشد. واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) تکنیکی در زیست شناسی مولکولی است و به منظور تکثیر یک نسخه منفرد یا نسخه های کمی از یک قطعه DNA با توالی خاص به تعداد هزار یا میلیون ها نسخه به کار می رود. این تکنیک ابزاری آسان و ارزان قیمت برای تکثیر یک قطعه خاص از DNA است و برای اهدافی همچون تشخیص و نظارت بر بیماری های ژنتیکی، شناسایی مجرمان (در زمینهٔ پزشکی قانونی) و مطالعه عملکرد یک بخش هدف از DNA مورد استفاده قرار می گیرد.
دی ان ای الگو که حاوی ناحیه DNA ی هدف برای تکثیر است.
تگ پلیمراز که یک DNA پلیمراز مقاوم به حرارت است
دو پرایمر DNA که مکمل انتهای ۳’ رشته های سنس و آنتی سنس DNA ی الگو هستند (بدون پرایمرها، جایگاه آغاز دورشته ای که DNA پلیمراز بتواند به آن متصل شود شناخته نمی شود). پرایمرهای خاصی که مکمل DNA هدف هستند از قبل انتخاب شده و به شکل سفارشی در آزمایشگاه ساخته یا از تأمین کنندگان خریداری می شوند.
دزوکسی نوکلئوتیدهای سه فسفاته یا dNTPs بلوک های ساختاری هستند که DNA پلیمراز با استفاده از آن ها رشته های جدید را می سازد.
یک محلول بافری که محیط شیمیایی مناسبی برای بهبود فعالیت و پایداری DNA پلیمراز فراهم می کند.
کاتیون های دوظرفیتی مانند منیزیوم (Mg) یا منگنز (Mn)؛ کاتیون Mg2+ متداول تر است. همچنین کاتیون Mn2+ می تواند برای جهش زایی DNA ی حاصل از PCR استفاده شود و غلظت بالای این یون نرخ خطا را در طول سنتز افزایش می دهد.
کاتیون های تک ظرفیتی، معمولاً یون های پتاسیم (K)
بافر 10X
این تکنیک در سال ۱۹۸۳ بوسیله کری مالیس ابداع شد). هم اکنون PCR یک تکنیک متداول و اغلب ضروری در آزمایشگاه های بالینی و آزمایشگاه های تحقیقاتی است و در موارد گوناگونی کاربرد دارد. این کاربردها شامل کلون کردن DNA برای توالی یابی، فیلوژنی بر پایه DNA، آنالیز عملکرد ژن ها، تشخیص بیماری های ارثی، شناسایی اثر انگشت ژنتیکی (مورد استفاده در علم پزشکی قانونی) و تشخیص عوامل بیماری زا در تست های نوکلئیک اسید برای تشخیص بیماری های عفونی است. در سال ۱۹۹۳ مولیس همراه با مایکل اسمیت جایزه نوبل شیمی را برای کار روی PCR دریافت کردند.
اساس تکنیک PCR چرخه های حرارتی است. این چرخه ها شامل چرخه های گرمایی و سرمایی تکراری، ذوب DNA و تکثیر آنزیمی DNA است. پرایمرها (قطعات کوتاه DNA) که حاوی توالی مکمل ناحیه هدف اند به همراه یک DNA پلیمراز، اجزای اصلی واکنش PCR برای انتخاب و تکثیر قطعه مورد نظر را تشکیل می دهند. طی فرایند PCR الگوی DNA به صورت لگاریتمی تکثیر می شود و DNA تکثیر شده خود به عنوان الگویی برای همانندسازی استفاده می شود. PCR می تواند به شکل گسترده ای برای انجام مراحل مختلف در دستکاری های ژنتیکی استفاده شود.
تقریباً در تمام کاربردهای PCR از یک DNA پلیمراز مقاوم به حرارت مانند تک پلیمراز (آنزیمی که از باکتری Thermus aquaticus جداسازی شده) استفاده می شود. این DNA پلیمراز از یک DNAی تک رشته ای به عنوان الگو استفاده کرده و با کمک پرایمرها و با به کارگیری نوکلئوتیدها که بلوک های ساختاری DNA هستند، یک رشته DNAی جدید می سازد. در اغلب روش های PCR از چرخه های حرارتی یعنی گرم و سرد کردن متناوب نمونه های PCR طبق مراحل دمایی مشخص استفاده می شود.
دی ان ای الگو که حاوی ناحیه DNA ی هدف برای تکثیر است.
تگ پلیمراز که یک DNA پلیمراز مقاوم به حرارت است
دو پرایمر DNA که مکمل انتهای ۳’ رشته های سنس و آنتی سنس DNA ی الگو هستند (بدون پرایمرها، جایگاه آغاز دورشته ای که DNA پلیمراز بتواند به آن متصل شود شناخته نمی شود). پرایمرهای خاصی که مکمل DNA هدف هستند از قبل انتخاب شده و به شکل سفارشی در آزمایشگاه ساخته یا از تأمین کنندگان خریداری می شوند.
دزوکسی نوکلئوتیدهای سه فسفاته یا dNTPs بلوک های ساختاری هستند که DNA پلیمراز با استفاده از آن ها رشته های جدید را می سازد.
یک محلول بافری که محیط شیمیایی مناسبی برای بهبود فعالیت و پایداری DNA پلیمراز فراهم می کند.
کاتیون های دوظرفیتی مانند منیزیوم (Mg) یا منگنز (Mn)؛ کاتیون Mg2+ متداول تر است. همچنین کاتیون Mn2+ می تواند برای جهش زایی DNA ی حاصل از PCR استفاده شود و غلظت بالای این یون نرخ خطا را در طول سنتز افزایش می دهد.
کاتیون های تک ظرفیتی، معمولاً یون های پتاسیم (K)
بافر 10X
این تکنیک در سال ۱۹۸۳ بوسیله کری مالیس ابداع شد). هم اکنون PCR یک تکنیک متداول و اغلب ضروری در آزمایشگاه های بالینی و آزمایشگاه های تحقیقاتی است و در موارد گوناگونی کاربرد دارد. این کاربردها شامل کلون کردن DNA برای توالی یابی، فیلوژنی بر پایه DNA، آنالیز عملکرد ژن ها، تشخیص بیماری های ارثی، شناسایی اثر انگشت ژنتیکی (مورد استفاده در علم پزشکی قانونی) و تشخیص عوامل بیماری زا در تست های نوکلئیک اسید برای تشخیص بیماری های عفونی است. در سال ۱۹۹۳ مولیس همراه با مایکل اسمیت جایزه نوبل شیمی را برای کار روی PCR دریافت کردند.
اساس تکنیک PCR چرخه های حرارتی است. این چرخه ها شامل چرخه های گرمایی و سرمایی تکراری، ذوب DNA و تکثیر آنزیمی DNA است. پرایمرها (قطعات کوتاه DNA) که حاوی توالی مکمل ناحیه هدف اند به همراه یک DNA پلیمراز، اجزای اصلی واکنش PCR برای انتخاب و تکثیر قطعه مورد نظر را تشکیل می دهند. طی فرایند PCR الگوی DNA به صورت لگاریتمی تکثیر می شود و DNA تکثیر شده خود به عنوان الگویی برای همانندسازی استفاده می شود. PCR می تواند به شکل گسترده ای برای انجام مراحل مختلف در دستکاری های ژنتیکی استفاده شود.
تقریباً در تمام کاربردهای PCR از یک DNA پلیمراز مقاوم به حرارت مانند تک پلیمراز (آنزیمی که از باکتری Thermus aquaticus جداسازی شده) استفاده می شود. این DNA پلیمراز از یک DNAی تک رشته ای به عنوان الگو استفاده کرده و با کمک پرایمرها و با به کارگیری نوکلئوتیدها که بلوک های ساختاری DNA هستند، یک رشته DNAی جدید می سازد. در اغلب روش های PCR از چرخه های حرارتی یعنی گرم و سرد کردن متناوب نمونه های PCR طبق مراحل دمایی مشخص استفاده می شود.
wiki: واکنش زنجیره ای پلیمراز