PCR的创建
Khorana (1971)等***早提出核酸体外扩增的设想:“经DNA变性,与合适的引物杂交,用DNA聚合酶延伸引物,并不断重复该过程便可合成tRNA***。”但由于当时***序列分析方法尚未成熟,热稳定DNA聚合酶尚未报道以及引物合成的困难,这种想法似乎没有实际意义。加上分子克1隆技术的出现提供了一种克1隆和扩增***的途径,所以Khorana的设想被人们遗忘了。
1983年4月的一个星期五晚上,他开车去乡下别墅的路上,猛然闪现出“多聚酶链式反应”的想法。
1983年12月,Mullis用同位素标记法看到了10个循环后的49 bp长度的第yi个PCR片段;
1985年,Kary Mullis在Cetus公司工作期间,发明了PCR。Mullis要合成DNA引物来进行测序工作,却常为没有足够多的模板DNA而烦恼。
1985年10月25日申请了PCR的专1利,
1987年7月28日批准(专1利号4,683,202 ),Mullis是第yi个发明人;
1985年12月20日在Science杂志上发表了第yi篇PCR的学术论1文,Mullis是共同作者;
1986年5月,Mullis在冷泉港实验室做专题报告,全世界从此开始学习PCR的方法。
PCR法不仅仅局限于分子生物学,还因其简便、迅速等特点被广泛应用于***、法***、食品、环境卫生检验、动植物检验等其它领域。Taq DNA聚合酶是PCR法普遍使用的聚合酶,但其具有如下局限性。
1. 可信度 (Fidelity):通常Taq DNA Polymerase的Fidelity并不高,PCR反应有时会出现错配 (Misincorporation) 现象,因而PCR克1隆、变异导入等实验中,需加以注意。
2. 扩增的DNA长度:使用Taq DNA Polymerase进行PCR扩增时,通常可扩增几kb的DNA,超过10 kb则比较困难。这就给利用PCR进行Mapping等Genome解析带来麻烦。
3. 扩增量:使用Taq DNA Polymerase进行PCR产物克1隆及食品、环境卫生检验等时,扩增量常常达不到要求。为解决以上难题,Takara在对Polymerase、Buffer及反应条件等进行深入研究的基础上,开发了LA PCR (Long and Accurate PCR) 技术,运用此技术可大量正确地扩增长达40 kb 的DNA部分片段。LA PCR技术扩展了PCR的应用范围,可在Genome解析、***诊断、长片段 DNA的克1隆及变异导入等方面发挥优势。
反向PCR( Inverse PCR, IPCR术
原理:反向PCR是克1隆已知序列旁侧序列的一种方法,主要原理是用一种在已知序列中无切点的限制性内切酶消化***组DNA.后酶切片段自身环化.以环化的DNA作为模板,用一对与已知序列两端特异性结合的引物,扩增夹在中间的未知序列。该扩增产物是线性的DNA的部分片段,大小取决于.上述限制性内切酶在已知基闲侧翼DNA序列内部的酶切位点分布情况。用不同的限制性内切酶消化,可以得到大小不同的模板DNA,再通过反向PCR获得未知片段。
该方法的不足是:①需要从许多酶中选择限制酶,或者说必须选择一种合适的酶进行酶切才能得到合理大小的DNA部分片段。这种选择不能在非酶切位点切断靶DNA。②大多数有核***组含有大量中度和高度重复序列,而在YAC或Co***id中的未知功能序列中有时也会有这些序列,这样,通过反向PCR得到的探针就有可能与多个***序列杂交。
PCR有哪些应用领域?
***表达
通常可通过PCR来检测不同细胞类型、***和生物体在特定时间点的***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***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***表达定量结果。
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