PCR技術(shù)基礎入門(mén)指南（一）

一、PCR技術(shù)簡(jiǎn)介

PCR（聚合酶鏈式反應）是一種在體外通過(guò)酶促反應，特異性地擴增DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)。PCR技術(shù)以其高靈敏度、高特異性和快速簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，在分子生物學(xué)、醫學(xué)診斷、遺傳分析等領(lǐng)域得到了廣泛應用。通過(guò)PCR技術(shù)，我們可以在短時(shí)間內將極少量的DNA片段擴增到數百萬(wàn)倍，從而方便我們進(jìn)行后續的分析和研究。

二、PCR技術(shù)發(fā)展歷程

PCR技術(shù)是由美國科學(xué)家Kary B. Mullis于1983年發(fā)明，并在1985年與加利福尼亞大學(xué)合作進(jìn)行了報道。該技術(shù)最初被應用于人β-珠蛋白DNA的擴增及鐮刀狀紅細胞貧血病的產(chǎn)前診斷。由于其巨大的應用價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景，PCR技術(shù)迅速得到了廣泛的關(guān)注和應用。自1993年報道以來(lái)，PCR技術(shù)已經(jīng)歷了四代產(chǎn)品的發(fā)展，從一開(kāi)始的手動(dòng)/機械手式水浴基因擴增，到自動(dòng)化控制型定性基因擴增儀，再到現在的實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)，PCR技術(shù)的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，操作越來(lái)越簡(jiǎn)便，應用也越來(lái)越廣泛。

三、PCR反應體系及其簡(jiǎn)介

PCR反應體系主要由以下幾個(gè)部分組成：模板DNA、引物、dNTPs（脫氧核糖核苷三磷酸）、DNA聚合酶和PCR反應緩沖液。

其中，模板DNA是PCR擴增的起始物，可以是基因組DNA、cDNA或質(zhì)粒DNA等；

引物是根據目標DNA序列設計的，用于引導DNA聚合酶在模板DNA上進(jìn)行特異性擴增的寡核苷酸片段；

dNTPs是DNA合成的原料，包括dATP、dCTP、dGTP和dTTP四種；

DNA聚合酶是PCR反應中的關(guān)鍵酶，它能夠在引物的引導下，以dNTPs為原料，在模板DNA上進(jìn)行DNA鏈的延伸；

PCR反應緩沖液則是為PCR反應提供適宜的反應環(huán)境。

在PCR反應中，模板DNA先經(jīng)過(guò)高溫變性處理，使雙鏈DNA解離成單鏈；然后，在低溫條件下，引物與模板DNA上的特定序列結合；接著(zhù)，在DNA聚合酶的作用下，以dNTPs為原料，在引物的引導下進(jìn)行DNA鏈的延伸；最后，通過(guò)反復的熱循環(huán)過(guò)程，使目標DNA片段得到指數級擴增。

在PCR反應體系的設計中，需要注意以下幾個(gè)原則：

引物的設計要遵循一定的規則，如長(cháng)度適中、避免內部二級結構、G/C和A/T堿基均勻分布等；其次，PCR反應體系中的各組分要按照一定的比例進(jìn)行配制，以保證PCR反應的順利進(jìn)行；最后，PCR反應條件（如溫度、時(shí)間等）也需要進(jìn)行優(yōu)化，以獲得更好的擴增效果。