pcr什么意思
pcr是指聚合酶链式反应。
聚合酶链式反应(PCR)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊DNA复制,PCR的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。因此,无论是化石中的古生物、历史人物的残骸,还是几十年前凶杀案中凶手所遗留的毛发、皮肤或血液,只要能分离出一丁点的DNA,就能用PCR加以放大,进行比对,这也是“微量证据”的威力之所在。
由1983年美国Mullis首先提出设想,1985年由其发明了聚合酶链反应,即简易DNA扩增法,意味着PCR技术的真正诞生。到如今2013年,PCR已发展到第三代技术。1976年,台湾科学家钱嘉韵,发现了聚合酶,为PCR技术发展做出了基础性贡献。
临床应用:
1、感染性疾病。
PCR在医学检验学中,最有价值的应用领域,就是对感染性疾病的诊断。理论上,只要样本有一个病原体存在,PCR就可以检测到。PCR对病原体的检测解决了免疫学检测的“窗口期”问题,可判断疾病是否处于隐性或亚临床状态。
2、肿瘤。
癌基因的表达增加和突变,在许多肿瘤早期和良性的阶段就可出现。PCR技术不但能有效的检测基因的突变,而且能准确检测癌基因的表达量,可据此进行肿瘤早期诊断、分型、分期和预后判断。
3、遗传病。
PCR技术首次临床应用,就是从检测镰状细胞和β-地中海贫血的基因突变开始的。基因的突变和缺失均会引起各种珠蛋白的表达不平衡,用FQ-PCR检测各种珠蛋白基因表达差异,是地中海贫血诊断的有效手段。
2024-11-08 广告
2023-09-05
PCR是一种选择性体外快速扩增DNA片段的方法。在体外以类似于细胞内DNA的半保留复制过程,以拟扩增的模板DNA分子,与模板DNA互补的寡核苷酸引物、DNA聚合酶、4种dNTP及适合的缓冲体系组成的反应体系,经过重复地变性一退火一延伸三步,扩增新的目的DNA链,这个过程通过控制反应体系的温度来实现。
PCR包含下列三步反应:
1、变性(denaturation)
将反应体系混合物经加热至94℃左右,维持较短的时间,使双链DNA变成单链DNA,便于下一步引物的结合。
2、退火(annealing)
将反应体系温度下降到特定温度(一般是引物的Tm值以下),引物与DNA模板以碱基互补的方式结合,形成模板-引物杂交双链。退火温度是保证引物与DNA模板互补结合的关键。由于引物结构简单,加之引物量远远大于模板DNA的数量,所以DNA模板单链之间的互补结合很少。
3、延伸(elongation)
将反应体系的温度上升到72℃左右并维持一段时间,在Taq DNA聚合酶的作用下,以引物为起始点,以4种单核苷酸(dNTP)为底物,从5'→3'方向延伸反应,合成新的DNA双链。
以上三步反应为一个循环,重复进行变性、退火、延伸这三步反应,如此反复循环可以使DNA以指数形式进行扩增。上述过程1.5小时左右完成,从而使所需的目的DNA片段扩增放大百万倍。
为了解决dPCR信息通量低的问题,创新研发了“高通量PCR”技术平台,相对于传统PCR技术,高通量PCR在dPCR高灵敏度核酸定量检测的基础上,单管可同时检测上万重靶点。
高通量PCR技术首先在实验流技术上解决了特异性的问题(特殊设计的引物避免非特异性扩增),其次在数据分析上解决了荧光判读的问题(通过6通道荧光编码系统实现多阶信号读取,检测信号提升了两个数量级)。
也就是说,在dPCR基础上的升级优化,解决了扩增体系和信号分析体系两个层面上多靶点同时检测所面临的问题。通过扩增体系底层改进,可以避免非特异性扩增的发生,使得单体系内可同时进行成百上千重PCR系统的同时扩增且互不干扰;通过信号分析体系的系统优化,可同时分辨出多达数万重的靶点扩增信号,两者相结合实现了基于PCR技术的高通量检测。
高通量PCR可以实现更快、更便捷的多靶点基因检测,在病原微生物检测(多种病原菌检测和不明感染源检测)、肿瘤诊疗方面(肿瘤早筛、伴随诊断与预后监测)、以及生殖遗传疾病(NIPT与遗传病筛查)等领域具有比较明显的优势。
综合上文的信息可以看出:依据高通量PCR技术的特点,可以开发出更贴合临床需求的“多快好省”检测产品,以辐射更多群体。