Polimeraz zənciri reaksiyası, təbiəti və tətbiqi

Polimeraza zəncirvari reaksiya (PCR) bioloji materialdan kiçik miqdarda deoksiribonukleik turşusu (DNT), daha dəqiq, onun müəyyən hissələrindən aşkarlanmasına imkan verən molekulyar biologiyanın bir üsuludur və bir çox dəfə çarpanlaşdırılır. Daha sonra görsel olaraq jel elektroforezi ilə müəyyən edilir. Reaksiya 1983-cü ildə K. Mullis tərəfindən hazırlanmış və son illərdə görkəmli kəşflər siyahısına daxil edilmişdir.

PCR mexanizmləri hansılardır?

Bütün texnika nükleik turşuların öz-özünə çoğalma qabiliyyətinə əsaslanır və bu vəziyyət laboratoriyada süni şəkildə aparılır. DNT-nin reproduksiyası molekulyarın hər hansı bir sahəsinə deyil, yalnız nükleotidlərin müəyyən ardıcıllığı olan sahələrdə başlana bilər. Polimeraz zənciri reaksiyasının başlaması üçün primerlər (və ya DNT probları) lazımdır. Bunlar, müəyyən bir nükleotid sekansı ilə bir DNT zəncirinin qısa parçalarıdır. Onlar nümunə DNT-nin başlayan bölgələrini tamamlayıcıdır (yəni müvafiq).

Əlbəttə ki, primerlər yaratmaq üçün alimlər texnoloji iştirak edən nuklein turşusunun nükleotid sekansını öyrənməlidirlər. Reaksiyanın spesifikliyini və onun başlanmasını təmin edən bu DNT problarıdır. Nümunədə istənilən DNT-nin ən azı bir molekulu olmadığı təqdirdə polimeraz zənciri reaksiyası meydana gəlməz . Ümumiyyətlə, reaksiya aparmaq üçün yuxarıda sadalanan primerler, bir sıra nükleotidlər, istiliklə sabit DNT polimeraz tələb olunur. Sonuncu bir nümunə əsasında yeni nükleik turşu molekullarının sintezi üçün bir fermentdir. DNT-nin aşkar ediləcəyi bioloji materiallar daxil olmaqla bütün bu maddələr bir reaksiya qarışığına (həll) birləşdirilir. Xüsusi bir termostat yerləşdirilib, bu, çox vaxt istilik və soyutma prosesini müəyyən bir dövrdə yerinə yetirir. Ümumiyyətlə, onlardan 30-50 nəfəri var.

Bu reaksiya necə olur?

Onun mahiyyəti bir dövr primerində DNT-nin zəruri bölmələrinə əlavə olunduqdan sonra daha sonra fermentin əmələ gəlməsi ilə ikiqat verilir. Sonrakı dövrlərdə meydana çıxan DNA şeridlərinə əsaslanaraq molekulun yeni və yeni eyni parçaları sintez edilir.

Polimeraz zənciri reaksiyası ardıcıllıqla davam edir, aşağıdakı mərhələlər təcrid olunur. Birinci istilik və soyutma dövründə məhsul miqdarının iki qat artırılması ilə xarakterizə olunur. İkinci mərhələdə reaksiya yavaşlayır, çünki ferment zədələnir, həmçinin onun fəaliyyətini itirir. Bundan əlavə, nükleotidlərin və primerlərin ehtiyatları tükənir. Son mərhələdə - plato - məhsullar yığılmır, çünki reaktivlər artıqdır.

İstifadə edildiyi yer

Şübhəsiz ki, polimeraz zənciri reaksiyası tibb və elmdə geniş istifadə olunur. Ümumi və fərdi biologiya, baytarlıq, əczaçılıq və hətta ekologiya sahəsində istifadə olunur. Üstəlik, ikincisi də bu, qida və xarici mühitin obyektlərinin keyfiyyətini izləmək üçün aparılır. Adətliliyi təsdiqləmək və şəxsiyyətini müəyyən etmək üçün ədalət praktikasında polimeraz zənciri reaksiyasını aktiv şəkildə istifadə. Məhkəmə-tibbi ekspertizasında, həmçinin paleontologiya sahəsindəki bu üsul tez-tez tək çıxış yolu olur, çünki tədqiqat üçün adətən çox az miqdarda DNT mövcuddur. Şübhəsiz ki, praktiki tibbdə olan üsulun çox geniş tətbiqi. Genetik, yoluxucu və onkoloji xəstəliklər kimi sahələrdə vacibdir.