PCR原理

DNA的半保留copy是生物进化和传代的重要途径。双链DNA在多种酶的作用下可以变性解旋成单链，在DNA聚合酶的参与下，根据碱基互补配对原则复1制成同样的两分子拷贝。在实验中发现，DNA在高温时也可以发生变性解链，当温度降低后又可以复性成为双链。因此，通过温度变化控制DNA的变性和复性，加入设计引物，DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外copy。

但是，DNA聚合酶在高温时会失活，因此，每次循环都得加入新的DNA聚合酶，不仅操作烦琐，而且价格昂贵，制约了PCR技术的应用和发展。

耐热DNA聚合酶-Taq酶的发现对于PCR的应用有里程碑的意义，该酶可以耐受90℃以上的高温而不失活，不需要每个循环加酶，使PCR技术变得非常简捷、同时也大大降低了成本，PCR技术得以大量应用，并逐步应用于临床。

PCR反应特异性强：PCR反应的特异性决定因素为：①引物与模板DNA特异正确的结合；②碱基配对原则；③Taq DNA聚合酶合成反应的忠实性；④靶基因的特异性与保守性。

其中引物与模板的正确结合是关键。引物与模板的结合及引物链的延伸是遵循碱基配对原则的。聚合酶合成反应的忠实性及TaqDNA聚合酶耐高温性，使反应中模板与引物的结合（复性）可以在较高的温度下进行，结合的特异性大大增加，被扩增的靶基因片段也就能保持很高的正确度。再通过选择特异性和保守性高的靶基因区，其特异性程度就更高。

Hot Start PCR的原理

Hot Start PCR法是提高PCR特异性的重要方法之一。这种方法可以防止在PCR反应第yi步骤因引物的错配或引物二聚体的形成而导致的非特异性扩增，从而可以提高目的DNA部分片段的扩增效率。TaKaRa Taq Hot Start Version，TaKaRa Ex Taq Hot Start Version，TaKaRa LA Taq Hot Start Version，PrimeSTAR HS DNA polymerase，MightyAmp DNA Polymerase是抗1体和DNA聚合酶的混合制品。抗1体在高温加热前与聚合酶相结合，抑制聚合酶的活性。在PCR反应zui初的DNA变性步骤，抗1体变性，聚合酶活性恢复。

PCR有哪些应用领域？

基因表达

通常可通过PCR来检测不同细胞类型、组织和生物体在特定时间点的基因表达差异。首先，从目标样品中分离出RNA并将mRNA逆转录成cDNA。随后，通过由PCR扩增的cDNA数量，确定mRNA的初始水平。这一过程也被称为逆转录PCR。

终点PCR 可通过凝胶里的扩增产物条带强度对RNA的表达进行定量（一种半定量方法）。例如，对起始cDNA进行连续稀释并扩增。通过凝胶电泳使不同起始量的终点PCR得率可视化，然后对条带强度进行定量，并以管家基因为参照进行标准化，预估扩增靶点的相对表达水平。如今，终点PCR已基本被实时PCR 或qPCR 取代了，因为它们可获得和的基因表达定量结果。