聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：DNA的半保留復(fù)制是生物進(jìn)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(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則復(fù)制成同樣的兩分子拷貝。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，DNA在高溫時(shí)也可以發(fā)生變性解鏈，當(dāng)溫度降低后又可以復(fù)性成為雙鏈。因此，通過(guò)溫度變化控制DNA的變性和復(fù)性，加入設(shè)計(jì)引物，DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的體外復(fù)制。但是，DNA聚合酶在高溫時(shí)會(huì)失活，因此，每次循環(huán)都得加入新的DNA聚合酶，不但操作煩瑣，而且價(jià)格昂貴，制約了PCR技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。耐熱DNA聚合酶-Taq酶的發(fā)現(xiàn)對(duì)于PCR的應(yīng)用有里程碑的意義，該酶可以耐受90℃以上的高溫而不失活，不需要每個(gè)循環(huán)加酶，使PCR技術(shù)變得非常簡(jiǎn)捷、同時(shí)也降低了成本，PCR技術(shù)得以大量應(yīng)用，并逐步應(yīng)用于臨床。熱啟動(dòng)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：一種在PCR的初始建立階段減少非特異性擴(kuò)增的技術(shù)。武漢實(shí)時(shí)定量PCR網(wǎng)站

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的步驟：標(biāo)準(zhǔn)的PCR過(guò)程分為三步：DNA變性：（90℃-96℃）：雙鏈DNA模板在熱作用下，氫鍵斷裂，形成單鏈DNA；退火：（60℃-65℃）：系統(tǒng)溫度降低，引物與DNA模板結(jié)合，形成局部雙鏈。延伸：（70℃-75℃）：在Taq酶（在72℃左右，活性很好）的作用下，以dNTP為原料，從引物的3′端開(kāi)始以從5′→3′端的方向延伸，合成與模板互補(bǔ)的DNA鏈。每一循環(huán)經(jīng)過(guò)變性、退火和延伸，DNA含量即增加一倍?，F(xiàn)在有些PCR因?yàn)閿U(kuò)增區(qū)很短，即使Taq酶活性不是很好也能在很短的時(shí)間內(nèi)復(fù)制完成，因此可以改為兩步法，即退火和延伸同時(shí)在60℃-65℃間進(jìn)行。廣州組織Real-time PCR聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中的DMSO、甘油等，主要用來(lái)保持酶的活性和幫助DNA解除纏繞結(jié)構(gòu)。

聚合酶鏈反應(yīng)的常見(jiàn)問(wèn)題分析與解決方法：無(wú)擴(kuò)增條帶：酶失活或在反應(yīng)體系中未加入酶。Taq DNA聚合酶因保存或運(yùn)輸不當(dāng)而失活，往往通過(guò)更換新酶或用另一來(lái)源的酶以獲得滿意的結(jié)果。模板含有雜質(zhì)。特別是對(duì)甲醛固定及石蠟包埋的組織常含甲酸，造成DNA脫嘌呤而影響PCR的結(jié)果。變性溫度是否準(zhǔn)確：PCR儀指示溫度與實(shí)際溫度是否相符，過(guò)高酶在前幾個(gè)循環(huán)就迅速失活；過(guò)低則模板變性不徹底。反應(yīng)系統(tǒng)中污染了蛋白酶及核酸酶，應(yīng)在未加Taq酶以前，將反應(yīng)體系95℃加熱5-10 min。引物變質(zhì)失效。人工合成的引物是否正確。是否純化，或因儲(chǔ)存條件不當(dāng)而失活。引物錯(cuò)誤。利用BLAST檢查引物特異性或重新設(shè)計(jì)引物。 DNA凝膠電泳時(shí)加入陽(yáng)性對(duì)照，確保不是DNA凝膠和PCR程序的問(wèn)題。

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：RNA和DNA的五碳糖，前者比后者多了一個(gè)O，由于多出來(lái)的O原子造成了RNA和DNA的堿基不同，即O原子造成U和T的不同，U分子化學(xué)式C4H4N2O2，T胸腺嘧啶化學(xué)式C5H6N2O2，現(xiàn)在將兩個(gè)分子式進(jìn)行對(duì)比，U比T多了CH2，結(jié)合前面的核糖區(qū)別，還有一個(gè)O分子，其余結(jié)構(gòu)相同，那么O和CH2之間的聯(lián)系是什么?是什么導(dǎo)致DNA和RNA的區(qū)別是RNA比DNA多了O和CH2？或者說(shuō)如何將病毒的堿基中U變成DNA堿基中的T？若從結(jié)構(gòu)上說(shuō)，直接從U中加入一個(gè)CH2，得到了T，這里面介入化學(xué)鍵的斷裂和重組，但是這樣一來(lái)的話，即使U變成了T，但是核糖依舊是RNA比DNA多了一個(gè)O分子，只是此時(shí)結(jié)構(gòu)是某分子=核糖（C4H9O4CHO）+堿基（A T G C），形成了RNA的五碳糖+DNA的堿基這種分子了。此時(shí)將這種分子導(dǎo)入受體細(xì)胞（亦或者蛋白質(zhì)）中，表達(dá)的性質(zhì)一定不同于病毒表達(dá)的性質(zhì)。嵌套式PCR在特異性擴(kuò)增長(zhǎng)DN段方面通常比傳統(tǒng)PCR更成功，但它需要更詳細(xì)的目標(biāo)序列知識(shí)。

PCR的反應(yīng)條件：dNTP濃度過(guò)高會(huì)加快反應(yīng)速度，但同時(shí)還可以增加堿基的錯(cuò)誤摻入率。引物濃度過(guò)高會(huì)引起錯(cuò)配和非特異性產(chǎn)物擴(kuò)增。TaqDNA聚合酶濃度過(guò)高會(huì)引起錯(cuò)配和非特異性產(chǎn)物擴(kuò)增，低則合成產(chǎn)物量減少。TaqDNA聚合酶無(wú)校正功能，摻入錯(cuò)誤率達(dá)2*E-4個(gè)核苷酸，一個(gè)30個(gè)循環(huán)的擴(kuò)增反應(yīng)0.1%-0.25%總錯(cuò)誤率。在90～95度下可使整個(gè)基因組的DNA變性為單鏈。一般94～95度30～60s。時(shí)間過(guò)長(zhǎng)使TaqDNA聚合酶失活和dNTP破壞增多。DNA很快冷卻到40～60度使引物和模板結(jié)合。引物長(zhǎng)度在15～25時(shí)退火溫度。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是80年代中期發(fā)展起來(lái)的體外核酸擴(kuò)增技術(shù)。廣州組織Real-time PCR

嵌套聚合酶鏈反應(yīng)：通過(guò)減少DNA非特異性擴(kuò)增的背景，提高DNA擴(kuò)增的特異性。武漢實(shí)時(shí)定量PCR網(wǎng)站

聚合酶鏈反應(yīng)：多重連接依賴探針擴(kuò)增（MLPA):允許用單個(gè)引物對(duì)擴(kuò)增多個(gè)靶標(biāo)，從而避免多重PCR的分辨率限制。多重聚合酶鏈反應(yīng):由單個(gè)PCR混合物中的多個(gè)引物組組成，以產(chǎn)生對(duì)不同DNA序列特異的不同大小的擴(kuò)增子。通過(guò)同時(shí)靶向多個(gè)基因，可以從單次測(cè)試中獲得額外的信息，否則將需要幾次試劑和更多時(shí)間來(lái)執(zhí)行。每個(gè)引物組的退火溫度必須優(yōu)化，以在單個(gè)反應(yīng)中正確工作，并符合擴(kuò)增子尺寸。也就是說(shuō)，當(dāng)通過(guò)凝膠電泳可視化時(shí)，它們的堿基對(duì)長(zhǎng)度應(yīng)該足夠不同以形成不同的條帶。武漢實(shí)時(shí)定量PCR網(wǎng)站

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