فرمت فایل: ورد –Word و قابل ویرایش

تعداد صفحات: 28

فهرست

PCR چیست ؟ 3

اطلاعات اولیه 7

تاریخچه 8

PCRچگونه مورد استفاده قرار می گیرد ؟ 8

مراحل PCR 13

ادامه PCR بعد از چرخه اول 14

کاربردهای مهم PCR 15

تشخیص بیماریها 16

مشکل PCR و راه حل آن 16

روش‌هاي تغييريافته ‏PCR‏ و كاربرد اين روش‌ها در شناسايي و درمان 17

مالتيپلكس پي سي آر (‏Multiplex-PCR‏)‏ 18

آرتي-پي‌سي آر (‏RT-PCR‏)‏ 19

آرمز پي‌سي‌آر (‏ARMS-PCR‏)‏ 19

نستد پي‌سي‌آر (‏Nested-PCR) 20

دیگر روشها 22

روش INVERSE-PCR 22

روش RACE-PCR 22

روش LIGATION-PCR 22

روش ANCHORED-PCR 23

کاربردهای PCR 23

انواع PCR 24

منابع: 28

PCR

PCR چیست ؟

حقیقت علمی اساسی که موجب می شود PCR این چنین مفید باشد به این صورت است : ماده ژنتیکی هر موجود زنده نظیر گیاهان یا حیوانات – باکتری ها یا ویروسها – دارای زنجیره ای از ساختار نوکلئو تیدی (معمولا DNA و گاهی RNA ) هستند که به صورت بی نظیر و منحصر به فردی تنها در گونه های مخصوص خو دشان یافت می شوند . بنابراین ، موجودات زنده پیچیده نظیر انسان ، دارای زنجیره هایی از DNA هستند که به صورت بی نظیر و منحصر به فردی در افراد خاص مشاهده می شود. این گوناگونی های بی نظیر این امکان را فراهم می آورند تا ماده ژنتیکی را بامراجعه به موجود زنده پیگیری کردو حداقل به دقت ، گونه موجود زنده را که ماده ژنتیکی از آن گرفته شده شناسایی کنیم و اینکه بدانیم از کدامین عضو مخصوص آن موجود زنده گرفته شده است. چنین بررسی نیازمند این است که مقدار کافی DNA برای تحقیق و تجزیه موجود باشد در این موقع PCR مطرح میشود . PCR عملکرد طبیعی آنزیم ها را بطور چشمگیری افزایش میدهد که این عمل پولیمراس نامیده میشود. این آنزیمها در تمامی موجودات زنده وجود دارند و کارشان کپی کردن مواد ژنتیکی و (همچنین تصحیح و درست کردن این کپی ها ) می باشد. PCR گاهی با نام فتوکپی مولکولی نامیده میشود و می تواند هر گونه خاص از DNA یا RNA رامشخص ، تجزیه و سنتز کند. PCR گاهی بر روی مخلوطهای بسیار پیچیده نیز کار میکند تا به جستجو، شناسایی و دوبرابر کردن قسمت کوچکی از ماده ژنتیکی خون، مو یا نمونه بافتی ، از میکروبها ، حیوانات ، یا گیاهان که حتی گاهی بیشتر آنها هزاران یا میلیونها سال قدمت دارند ، بپردازند.

مراحل PCR چنان آسان هستند که حداقل برای زیست شناسان مولکولی که کری مولیس مخترع آن است این سوال پیش می آید که چرا من در این مورد فکر نکرده بودم؟ در میان جوایزعلمی بیشماری که مولیس برای تفکر بسیار شگفت انگیز خود که در حین رانندگی زیر نور مهتاب در سال 1983 به ذهنش خطور کرده بود،دوتای آنها خیلی مشهور بودند. یکی جایزه ژاپن و دیگری جایزه نوبل که هر دو در سال 1993 به او اعطا شده بودند .

PCRنیازمند یک مولکول نمونه است – یعنی DNA یاRNAای که می خواهید از آن کپی بگیرید و همچنین دو مولکول اولیه که بتوان مراحل کپی کردن را باآنها شروع کرد. مولکولهای اولیه زنجیره های کوتاه چهار ترکیب شیمیایی مختلف هستند که شاخه های مختلف مواد ژنتیکی را تشکیل میدهند. این چهار نوع ترکیب نظیرآجر یا

DNA به خودی خود نوکلئوتید نامیده میشود. تحت بسیاری از شرایط DNA دو شاخه میشود و شامل دو زنجیره نوکلئوتیدی است که بدور هم می پیچند و شکل مشهور مارپیچ دوگانه را بخود می گیرند. مولکولهای اولیه تک شاخه هستند . آنها شامل یک رشته از هسته ها هستند که با نظم خاصی قرار گرفته اند و تحت شرایط مناسب به شکل زنجیره ای از هسته های مکمل خاصی به هم می چسبند و به شکل تکه ای از DNAیا RNAتک شاخه در می آیند.

برای PCR،مولکولهای اولیه باید یک کپی از زنجیره های نوکلئو تیدی در هر دو طرف قطعه DNAدر اندازه در نظر گرفته شده باید باشند این بدان معنی است که ترتیب دقیق نوکلئو تیدهای اولیه قبلا باید شناخته شده باشند. این زنجیره های یک پهلو را می توان در آزمایشگاه ایجاد کرد یا آنها را از منابع تجاری خریداری کرد.

سه مرحله اصلی در PCRوجود دارد. ابتدا ، ماده ژنتیکی هدف باید از حالت طبیعی خارج شود، این بدان معنی است که شاخه های مارپیچش از هم باز و جدا شوند این کار توسط گرما دادن در دمای 90تا 95 درجه سانتیگراد صورت میگیرد. مرحله بعدی هیبرید کردن یا سرد کردن آهسته است که مولکولها را به صورت مکملهای بنیادی DNA- تک شاخه در آوریم. مرحله سوم ترکیب کردن DNAتوسط روش پلیمراس می باشد. اگر از مولکولهای اولیه شروع کنیم ، پلیمراس می تواند شاخه نمونه را تشخیص داده و به سرعت آن را با نوکلئوتیدهای مکمل تطبیق دهد. نتیجه دو شاخه مارپیچی جدید به جای تک شاخه اولیه بود. هر شاخه شامل یکی از شاخه های اولیه به علاوه شاخه مکمل است که با آن جفت شده است .

تمام چیزهایی که PCRبرای تجهیز شدن نیاز دارد، لوله واکنش ، معرف شیمیایی ، و منبع گرماست . ولی هر کدام از این سه مرحله دمای مطلوب خود را می خواهد . به همین دلیل در حال حاضر کنترل دماهای مختلف توسط ماشین وبه صورت اتو ماتیک ( خودکار) صورت می گیرد.

اگرDNA– ی بیشتری می خواهید، فقط مراحل مختلف را تکرار کنید و با از حالت طبیعی درآوردن DNA- ای که قبلا ایجاد کرده اید این کار را انجام دهید. هر بار که این کار را انجام دهید مقدار DNAدو برابر می شود . با گردش گرمای سریع و سرد کردن کنترل شده به صورت خودکار طبیعت به کمک دانشمندان ، مولکولهای اولیه ، پولیمراس ، نوکلئوتیدها و معرف شیمیایی را فراهم میکند هر دوره گردش 1 تا 3 دقیقه طول می کشد بنابراین با تکرار کردن مراحل تنها به مدت 45 دقیقه میلیونها کپی از رشته های مخصوص DNAرا تولید می کند. زمانی که مولکولهای اولیه مشخص شده و به دست می آیند، PCRمی تواند کاری را که در عرض یک سال انجام می شد در عرض یک هفته انجام دهد البته ممکن است بعضی مشکلات فنی در رابطه با PCRبوجود آید. مهمترین این مشکلات فاسد شدن نمونه با ماده ژنتیکی خارجی است که می تواند کپی های متعددی از DNAهای نا متناسب تولید کند. نتیجه اغلب غیر قابل استفاده است ولی گاهی منجر به نتایج نادرست میشود. آزمایشگاهها اغلب در مورد معرفی تصادفی حتی تعداد معدودی از مولکولهای آلوده ، بخصوص DNAهای توسعه یافته از مشاهدات و آزمایش های قبلی بسیار محتاطانه عمل می کنند. جلوگیری از آلودگی وفساد مهمترین مشکل در کاربردهای انسانی است. نظیر استفاده از دارو یا قانون ، که زندگی افراد واقعا در گرو تعادل و موازنه است .

-PCRای که به صورت سریع خودکار شده است برای افزایش خارق العاده در استفاده از آن در علوم حیاتی بسیار کلیدی است و راه حل کلیدی برای به حرکت درآوردن مراحل مختلف پلیمراس {تک} است. تک یک اسم مستعار برای ترموس آکاتیکوس است . که یک نوع باکتری است که خوشبختانه در محیطهایی که برای موجودات زنده دیگر مرگبار است به حیات خود ادامه می دهد و تولید مثل می کند نظیر چشمه های داغ . به همین دلیل است که پلیمراس موجود زنده در نوسانات سریع دمای PCRفعال شده بدون تغییر باقی می ماند . برخلاف سایر پلیمراسها ، آنزیمی که از{تک} استخراج میشود و اکنون در مقادیر تجاری توسط باکتریهاییکه به روشهای ژنتیکی تولید می شوند به دست می آیند در مقادیر بالای دما ثابت می ماند . میکروبیولوژیستها (زیست شناسان مولکولی) که این اجزای زنده را دهها سال پیش کشف کردند ، و چندین سال صرف فیزیولوژی و بیوشیمی آنها کردند، هیچ راهی برای درک اینکه این باکتریها تا چه حد برای سلامت انسانها حیاتی هستند نداشتند و اینکه تا چه حد در اقتصاد تاثیرگذار هستند معلوم نبود.