مبانی تکنیک PCR
با شروع پاندمی کووید 19 اکثر افراد با آزمایش های پی سی آر آشنایی پیدا کردند. در واقع PCR مخفف polymerase chain reaction تکنیکی است که از آن در جهت تکثیر بخشی از توالی دو رشته ای DNA استفاده می شود. تکنیک PCR جزء یکی از مهم ترین پیشرفت ها در علم زیست شناسی مولکولی و ژنتیک به شمار می رود که البته تحول مهمی در مطالعه DNA نیز ایجاد کرده است.
این تکنیک در سال 1983 توسط بیوشیمیدان آمریکایی کری مولیس کشف شد. او در سال 1993 جایزه نوبل شیمی را به خاطر این تحول دریافت کرد.
کاربرد های تکنیک PCR
تکنیک پی سی آر در آزمایش های ژنتیک و پزشکی بسیار رایج است. انجام این آزمایش می تواند در تشخیص و درمان شمار زیادی از بیماری ها موثر باشد. برخی از کاربرد های رایج تکنیک PCR عبارتند از:
- بررسی DNA موجودات و انسان های گذشته
- انگشت نگاری ژنتیکی و تحقیقات پزشکی قانونی
- تشخیص برخی از بیماری ها قبل و پس از تولد
- تعیین جنسیت
- تعیین توالی DNA
- درمان سرطان
اجزای مورد نیاز برای واکنش PCR
برای انجام موفق واکنش زنجیره ای پلیمراز، موارد زیر مورد نیاز است:
- DNA : تکثیر از روی DNA صورت می گیرد.
- آنزیم Taq polymerase : نوعی DNA Polymerase مقاوم به حرارت می باشد به همین دلیل در واکنش PCR کاربرد دارد.
- نوکلئوتید
- بافر : تنظیم pH واکنش PCR
- یون منیزیم : اغلب به صورت کلرید منیزیم و برای اتصال پرایمر به DNA در واکنش PCR کاربرد دارد.
- پرایمر : DNA پلیمراز ها به توالی کوتاهی از نوکلئیک اسید نیاز دارند تا نقطه آغاز سنتز مشخص شود. در PCR این توالی ها پرایمر و یا آغاز گر نامیده می شوند.
مراحل واکنش PCR
مراحل PCR یا واکنش زنجیره ای پلیمراز شامل موارد زیر است:
- Denaturation : این مرحله در دمای 96 درجه سانتی گراد و به منظور دناتوره و جدا شدن دو رشته DNA از یکدیگر انجام می شود.
- Annealing : در این مرحله پرایمر در دمای 50 تا 65 درجه سانتی گراد به نواحی مکمل خود در رشته DNA متصل می شود و محدوده ای از DNA که قرار است تکثیر آن انجام شود مشخص می شود.
- Extension : این مرحله در دمای 72 درجه سانتی گراد صورت می گیرد و رشته جدید DNA توسط آنزیم Taq polymerase ساخته می شود. اکنون چهار رشته DNA داریم.
انواع روش های PCR
تکنیک PCR به خودی خود کاربرد های بسیاری در شاخه های مختلف دارد که در ابتدا به آن ها اشاره کردیم. هر یکی از کاربرد های PCR با استفاده از روش خاص خود انجام می شود. به عنوان مثال اغلب برای بررسی و تشخیص اثر انگشت از روش AFLP – PCR استفاده می شود. در ادامه به توضیح مختصری در ارتباط با برخی از پرکاربرد ترین روش های PCR می پردازیم.
Multiplex PCR
در این روش از PCR از چندین پرایمر برای تکثیر چند توالی از یک نمونه DNA استفاده می شود. با انجام این نوع از تکنیک می توان در زمان کمتری اطلاعات بیشتری را به دست آورد. در واقع در این روش به جای تکثیر توالی های مختلف یک DNA به صورت جداگانه، تکثیر تمام قطعات مورد نظر در یک آزمایش انجام می شود.
Reverse Transcriptase PCR (RT-PCR)
RT-PCR و یا نسخه برداری معکوسی روشی است که cDNA از RNA با استفاده از آنزیم ترانسکریپتاز معکوس ساخته می شود. Taq polymerase توانایی استفاده از RNA به عنوان رشته الگو را ندارد به همین دلیل در این روش ابتدا باید سنتز cDNA صورت گیرد و سپس فرایند تکثیر انجام شود. این تکنیک برای تشخیص بسیاری از ویروس ها که دارای RNA هستند بسیار کاربردی می باشد.
RT-PCR را می توان با دو روش RT-PCR یک مرحله ای و RT-PCR دو مرحله ای انجام داد.
ARMS – PCR
Amplification Refractory Mutation System که به نام ARMS – PCR معروف است روشی می باشد که توسط آن می توان جهش های نقطه ای را مشخص و بررسی کرد.
Nested PCR
Nested PCR حالتی از تکنیک PCR می باشد که در آن حساسیت و مقاومت واکنش با کمک دو جفت پرایمر به واسطه جلوگیری از اتصال غیر اختصاصی افزایش می‌یابد. Nested PCR روشی مناسب در مطالعات فیلوژنتیکی و تشخیص پاتوژن های مختلف می باشد.
Real-time PCR
Real-time PCR که Quantitative PCR (qPCR) نیز نامیده می شود روشی از تکنیک PCR می باشد که با استفاده از فلورسنت انجام می شود. در واقع می توان با استفاده از این روش به صورت کمی غلظت اسید نوکلئیک موجود در نمونه را توسط رنگ فلورسانس تشخیص داد و بررسی کرد.
AFLP – PCR
Amplified Fragment Length Polymorphism که مخفف آن AFLP می باشد روشی دیگر است که از آن اغلب برای بررسی اثر انگشت استفاده می شود.
خرید تجهیزات آزمایشگاهی مورد نیاز PCR
برای انجام تکنیک PCR در آزمایشگاه ها اغلب به دستگاه ترموسایکلر و همچنین الکتروفورز نیاز می باشد. شما می توانید جهت استعلام قیمت، خرید محصول و همچنین مشاوره رایگان، هفت روزه هفته با متخصصان رویان ایران، مرجع تخصصی فروش تجهیزات آزمایشگاهی کشور، تماس حاصل نمایید.
