PCR چیست و چگونه کار می‌کند؟

تعریف PCR

PCR یا Polymerase Chain Reaction تکنیکی برای تکثیر انتخابی یک قطعه مشخص از DNA است. اگر در نمونه مقدار کمی از Target وجود داشته باشد، PCR با چرخه‌های متوالی همان ناحیه را تکثیر می‌کند تا مقدار آن برای Detection قابل اندازه‌گیری شود. در شرایط ایده‌آل، هر چرخه می‌تواند تعداد نسخه‌های Target را تقریباً دو برابر کند؛ بنابراین افزایش محصول ماهیت نمایی دارد، هرچند در واکنش واقعی بازده 100 درصد در تمام چرخه‌ها حفظ نمی‌شود. به زبان ساده تر PCR فنی در زیست شناسی مولکولی برای تکثیر یک نسخه منفرد یا نسخه های کمی از یک قطعه DNA  یا RNA  با توالی خاص به شمار هزار یا میلیون است.

**PCR کپی کردن یک رشته DNA  یا RNA  به تعداد 2³⁰ الی 2⁴⁰  بار برای مطالعه وتشخیص است**

اساس واکنش PCR چرخه های دمایی است.

ایده PCR در دهه 1980 توسط Kary Mullis توسعه یافت و جایزه نوبل شیمی 1993 به‌طور مستقل به Mullis برای اختراع روش PCR و به Michael Smith برای کار در Site-directed Mutagenesis اعطا شد.

PCR روشی معمول و آسان و ارزان است برای  :

*1- تکثیر DNA  از طریق همانند سازی (کولون کردن)

*2-توالی یابی خاص

*3- تبارشناسی(فیلوژنی)

*4- پژوهش و تحقیق در مورد کارکرد ژن ها

*5-تشخیص بیماری های ارثی

*6-شناسایی اثر انگشت ژنتیکی (پزشکی قانونی)

*-7تشخیص عوامل بیماری زا در آزمایش های توالی ژنتیکی برای تشخیص بیماری های عفونی.

اجزا لازم برای یک آزمایش PCR

هر واکنش PCR سه مرحله اصلی دارد:

سه مرحله اصلی هر چرخه PCR

چرخه استاندارد

PCR: Denaturation → Annealing → Extension

1) Denaturationجداسازی (ذوب شدن) : با افزایش دما، دو رشته DNA از یکدیگر جدا می‌شوند.(در یک دمای بالا حدود 94-98 درجه سانتی گراد ).

2) Annealing: دما کاهش پیدا می‌کند(بستگی به نوع PCR  در محدوده47-60درجه سانتی گراد) تا پرایمرها به توالی‌های مکمل خود متصل شوند. دمای مناسب Annealing به طراحی و Melting Temperature پرایمرها وابسته است.

3) Extension(طویل کردن یا کپی کردن الگو) :  دی ان ای پلیمراز از انتهای پرایمر حرکت کرده و رشته جدید را می‌سازد. تکرار این چرخه‌ها باعث افزایش تدریجی محصول هدف می‌شود.(معمولا در دمای 72 درجه سانتی گراد )