تکنیک pcr اولین بار در سال 1985 توسط دانشمندی به نام kary mullis ابداع شد . اهمیت این روش از انجا اشکار می شود که این دانشمند به علت ابداع این روش درسال 1993 جایزه نوبل در شیمی را به خود اختصاص داد . pcr روشی برای تکثیر یک توالی خاص در dna است . pcr همچون ایجاد کلنی در مهندسی ژنتیک نوعی ازدیاد مولکولی است که در اثر ان تعداد زیادی نسخه از منطقه ای خاص از dna هدف حاصل می شود . تفاوت اساسی در دو روش این است که ازدیاد در روش اول در شرایط invivio و در روش دوم در شرایط invitro انجام می گیرد . علاوه براین pcr در مقایسه با ایجاد کلنی راحت ترانجام می گیرد.
pcr در طی سیکلهای متوالی انجام می پذیرد که هر سیکل شامل سه مرحله است .
مرحله اول : denaturation، که در این مرحله دو رشته dna الگو از هم بار می شوند .
مرحله دوم یا annealing ، که در ان پرایمر ها به dna الگو هیبرید می شوند .
پرایمرها مولکولهای dna تک زنجیره ای کوتاه هستند که به دو انتهای توالی dna در منطقه مورد نظر متصل می شوند .
مرحله سوم یا excension نوکلوئید هایی که مکمل dna دناتوره شده هستند به وسیله یک dna پلیمر مقاوم به حرارت در امتداد پرایمرها قرار گرفته اند و بدین ترتیب سنتز dna انجام می گیرد .
این سه مرحله متوالی 30 تا 40 بار تکرار می شود و توالی هدف به طور تصاعدی افزایش می یابد چرا که محصولات هرسیکل به عنوان الگو در سیکلهای بعدی به کار می رود به عنوان تکنیک pcr تحولی عظیم در بیولوژی مولکولی ایجاد نمود . با استفاده از این تکنیک مشکل ناکامی بودن ، میزان اسید نوکلئیک که در تحقیقات بیولوژی مولکولی در روش های تشخیص پزشکی به عنوان یک حدودی محسب می شد مرتفع گردید .
کاربردهای pcr :
اولین بار از pcr برای تکثیر قطعه ای از dna رمز گردان بتا گلوبین انسان برای تشخیص کم خونی داسی شکل در جنین استفاده می شود . هم اکنون کاربردهای مختلفی از pcr در تحقیقات علوم پایه و تشخیص بیماریها وجود دارد امروزه از pcr تنها برای تکثیر یک قطعه pna هدف را ه طور اختصاص تغییر داد علاوه بر ان به کمک پرایمرهای مناسب می توان به طور مشخص نوکلوئیدهایی در محصول pcr وارد یا حذف کرد و یا جایگزین نوکلوئیدهای قبلی نمود در حقیقت واکنش pcr بخش مهمی از فرایند جه هدف دار می باشد .
کشف ساختمان dna
وقتی که روشهایی برای استخراج ماده dna توسعه یافتند ، دانشمندان موفق شدند این ماده را بدون آن که آسیبی بدان وارد آید به دست آورند . در این حال تخمینهایی که در مورد وزن مولکولی ماده می زدند روز به روز افزایش یافت . در اوایل دهه 1950 معلوم شد که در واقع این مولکولها بسیار بزرگند ووزن مولکولهایش به حدود افزایش یافت . بنابراین در هر کدام حدود 50 هزار نوکلئوتید متصل به هم وجود دارد . اما از بسیاری جهات مهمترین تحقیقاتی که منجر به کشف ساختمان مولکولی این مواد شد متعلق به ادوین چارگاف از نیویورک و در حدود سال 1950 است . چارگاف و همکارانش ترکیب بازی dna را که از منابع مختلفی بدست می آمد تجزیه کردند و از این نتایج ، یک سری قاعده ، برای ساختمان چنین مولکولهایی ابداع کردند . آنان دریافتند که وضعیت بازها در گونه به خصوص از جانداران ویژه است و سلولها با بافتهای مختلف هر گونه ای در مولکولها ی dna خود ترکیب بازهای یکسان یا بسیار مشابه دارند اما در تمام نمونه های dna همه منابع نوع نظم مشاهده می شود . تعداد بازهای پورین برابر پیر یمیدن بود و در عین حال ، تعداد بازهای آدنین تیمین اریکطرف و تعداد بازهای سیتوزین و کوانین نیز از سوی دیگر مساوی بود البته چارگاف موفق نشد علت وجود این انتظام را دریابد ولی بدون آن قواعد کشف ساختمان مولکولی dna مسلما بسیار مشکل تر می شد علاوه بر انتظام شیمیایی نوعی نظم فیزیکی نیز در مولکولهای dna یافت می شد چون این ترکیب اسیدند ، می تواند نیز نمک بسازد و نمکهای سدیم dna را می توان به صورت رشته های دراز به هم بافت ، چون این رشته ها دارای ساختمان بلورین مشخصی هستند دانشمندان می توانستند با کمک روش تفرق اشعه x و نظیر روشی که برای حل مشکل ساختمان پروتئینها به کار می رفته است به بررسی در ساختمان این مواد بپردازند .
در کشف ساختمان dna پاولینگ و کوری ـ جیمز دالتون و فرانسیس کریک نقش بسیار مهمی داشتند .
ساختمان dna
اسیدهای نوکلئیک دو نوع اند dna و rna که بحث ما در dna است که واحد سازنده آن نوکلئوتید است . نوکلئوتید سازنده dna از قند دئوکسی ریبوز که جز 5 کربن هاست باز آلی پورین و و فسفات ساخته شده است .
فسفات می تواند یک گروه باشد که به آن aMP یا دو گروه فسفات که به آن adp یا دارای سه گروه فسفات باشد که به آن atp گویند .
H3po4 فسفات که به صورت atp باشد چون دارای بار منفی زیادی است po4 ناپایدار است و هنگامی که می خواهد به نوکلئوتید متصل شود به adp تبدیل می گردد . پیوند بین نوکلئوتید با استفاده از oh3 و p5 است . که یکی عامل اسیدی و دیگری عامل بازی است که با یکدیگر H2o می دهند و یک گروه فسفات برای دادن انرژی از بین می رود . پس بین دو فسفات پیوند فسفودی استر و بین دو نوکلئوتید پیوند کوالانسی برقرار است .
قند به کار رفته در dna پنج کربنه است که یک شکل پنج ضلعی را تشکیل می دهد . و بین کربن 5 و 1 آن یک پل اکسیژن برقرار است که به آن دئوکسی ریبوز گویند .
قندها فرم حلقوی آنها فعال است و به همین دلیل است که کربن 1 به 5 متصل شده است .
بازهایی که تشکیل dna می دهند دو دسته اند یک دسته پورین است که از دو حلقه یکی پنج و دیگری شش کربنه ساخته شده که یک رشته ، نوع دیگر فقط یک 6 کربن است و رشته دیگر را می سازد
باز آلی نیتروژن دار به کربن شماره یک و گروه فسفات به کربن شماره پنج متصل می گردد .
شامل 90 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود تحقیق واکنش زنجیره ی پلیمراز
