第2章 PCR及實時熒光定量PCR技術
引言
聚合酶鏈式反應(polymerase chain reaction,PCR)是根據生物體內DNA序列能進行快速復制的特點,實現在體外對特定DNA序列進行快速擴增,可在短時間內在試管中獲得數百萬個特異DNA序列拷貝。
1971年,Khorana等最早提出核酸體外擴增的設想:“經DNA變性,與合適的引物雜交,用DNA聚合酶延伸引物,并不斷重復該過程便可合成tRNA基因。”1985年10月,Cetus公司的Mullis發明此項體外核酸擴增技術,獲得了1993年諾貝爾化學獎,是諾貝爾獎第一次頒獎給技術發明人。
DNA的半保留復制是生物進化和傳代的重要途徑。雙鏈DNA在多種酶的作用下可以變性解旋成單鏈,在DNA聚合酶的參與下,根據堿基互補配對原則復制成同樣的兩分子拷貝。在實驗中發現,DNA在高溫時也可以發生變性解鏈,當溫度降低后又可以復性成為雙鏈。因此,通過溫度變化控制DNA的變性和復性,加入設計引物、DNA聚合酶、dNTP,就可以完成特定基因的體外復制。
PCR技術操作簡便、結果可靠,具有特異性強、靈敏度高、純度要求低等特點,被世界各國廣泛應用于醫學、農業、考古學等各個領域的基因研究和分析,對分子生物學的發展產生了革命性的影響。目前PCR技術在病理診斷、親子鑒定、基因篩查和物種鑒定等多個領域起著至關重要的作用。