11 ص
حقوق تجاری این اختراع اینک به شرکت هافمن - روچت تعلق داردKaru Mullis در سال 1993 موفق به کسب جایزهِ نوبل شیمی گردید. واکنش زنجیرهِ پلی مراز یک‌روش آزمایشگاهی است که به منظور تولید انبوه قطعه خاص و انتخابی ازDNA به کار می‌رود.واکنش مبتنی بر تکثیر آنزیمی قطعه‌ای ازDNA است که با استفاد از دو آغازگر چند نوکلئوتیدی که مکمل پایانهِ َ5 هر دو رشته مورد نظر هستند، صورت می‌گیرد تا کپی شدن الگویDNA توسط آنزیم پلیمراز امکان‌پذیر شود در سال 1985 تنها سه مقاله علمی در زمینهPCR گزارش شده بود. پنج سال بعد از آن این روش در هزاران آزمایشگاه استفاده گردید و تاکنون هزاران‌مقاله و دهها کتاب مستقل به این موضوع اختصاص داده شده است به گونه‌ای که دانشگاه آکسفوردحتی مجله‌ای به نامPCR منتشر می‌سازد .
به عقیده بیولوژیستهاPCRوسیله‌ای است که سوزنی را در کوهی از کاه پیدا می‌کند.PCR از نظر اصولی عملی تشابه زیادی به همانند سازیDNA دارد و در واقع برگرفته از آن است‌بطورکلی دو فرق بینPCR و همانندسازی وجود دارد: همانند سازی در بدن در دمایc 37با آنزیمDNA پلی مراز و آنزیمهای دیگر صورت می‌گیرد درPCRبه علت نیاز به درجه حرارت بالا جهت‌واسرشت شدن از آنزیم مقاوم به حرارت همانندTaqاستفاده می‌شود و به جای سایر آنزیمها ازتغییرات درجه حرارت استفاده می‌شود.
مقایسه تکثیر ژن از طریق کلونینگ باPCR
- در کلونینگ هفته‌ها یا ماهها وقت برای تکثیر قطعهDNA لازم است، در حالیکه درPCR قطعات خاصDNA از ژنومی پیچیده، ظرف چند ساعت بدست می‌آید.
- درPCRمقادیر بسیار کمی ازDNAبرای تکثیر موردنیاز است درحالیکه در روشهای استاندارد کلونینگ وتجزیه وتحلیلهای بیولوژی ملکولی به چند میلیون قطعه ازDNAاحتیاج است.
- برای کلون کردن،DNAتا حد امکان باید خالص باشد ولی برایPCR خلوصDNAاهمیت زیادی ندارد
- تکثیرDNAدرPCRدر محیط عاری از سلول صورت می‌گیرد ولی کلونینگ به سلولهای زنده نیاز دارد.
- یکی از مزایایPCR سرعت آن است پلیمرازTaqمی‌تواند توالی‌هایی متجاوز از هزارجفت باز را در ظرف مدت کمتر از یک دقیقه تکثیر نماید.
- درPCRنیازی به جدا کردن قطعه مورد نظر از محل استقرارش در DNAنمی‌باشدحالیکه این محدودیت در روشهای کلونینگ وجود دارد.
اصول و مبانیPCR
واکنش زنجیره پلیمراز مبتنی بر تکثیر آنزیمی قطعه‌ای ازDNA است که با استفاده ازآغازگر صورت می‌گیرد. طول آغازگر بایستی به اندازهِ کافی بزرگ باشد تا توالیهای مشابه به آنها درنواحی غیر هدف یافت نگردد پرایمرها دو عمل را انجام می‌دهند.اندازه قطعات تکثیر شونده را مشخص می‌کنند،محل ژنی که باید تکثیر شود را مشخص می‌کنند.بعد از اتصال آغازگر به مکملهای خود در توالی هدف، انتهای هیدروکسیل َ3 آنها رو به سوی ناحیه هدف قرار می‌گیرد.
PCR طی سه دورهِ متوالی واسرشت سازیرشتهِ الگو، اتصال آغازگر و بسط توسط آنزیم پلیمراز انجام می‌گیرد.
در چرخه اول و دوم فرآوردهِ حاصل از بسط دارای طول مشخصی نیست. در چرخه سوم قطعاتی ساخته می‌شود که طول آنها مشخص است از چرخهِ چهارم تکثیر به صورت نمائی است
واکنش زنجیره پلیمراز PCR