ПЦР: амплификация без клонирования

С 1985 года генетики получили замечательный метод продуцировать новые копии ДНК безо всякого клонирования: полимеразную цепную реакцию, или ПЦР. Это мощный процесс, который делает миллионы и миллиарды копий любой выбранной последовательности ДНК всего за несколько часов.

В методике ПЦР используются праймеры — короткие последовательности синтезированной ДНК длиной, в основном, от 10 до 20 пар оснований. Праймеры соответствуют нуклеотидным последовательностям, расположенным на концах копируемой последовательности ДНК.

Матрица — последовательность оснований ДНК, которая должна быть скопирована, не требует высокой степени очистки, также не требуется большого количества копий матрицы.

ПЦР осуществляется в три этапа, как только матрица выбрана, а праймеры синтезированы (рис. 12.4):

1. Денатурация. ДНК, содержащая фрагмент, предназначенный для копирования, нагревается, что вызывает расплетение нитей ДНК. Затем к смеси добавляются праймеры вместе с ДНК-полимеразой, устойчивой к нагреванию.

2. Отжиг. При охлаждении смеси праймеры соединяются с одно-нитевыми цепями ДНК.

3. Удлинение. Полимераза, начиная с праймеров, достраивает каждую нить фрагмента ДНК, создавая двунитевые молекулы ДНК этого фрагмента.

Эти три этапа повторяются снова и снова. Во время отжига любые избыточные (или вновь добавленные праймеры) связываются с новыми матрицами и удлиняются, продуцируя все больше двунитевых молекул ДНК.

Полимеразная цепная реакция (ПЦР)

Рис. 12.4. Полимеразная цепная реакция (ПЦР)

Каждый цикл занимает несколько минут, но за несколько часов, через 20 циклов, одна молекула ДНК может быть копирована около миллиона раз. А через 30 циклов копируется около миллиарда молекул ДНК, чего с избытком хватает для исследования.

Что касается ДНК, копированной методом клонирования, то она используется для идентификации определенных генов и секвенирования последовательностей ДНК, интересующих ученых.


Оставить комментарий

Ваш комментарий