PCR原理动画演示

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PCR and Real-time PCR Animation - Animation PCR et

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PCR(聚合脢連鎖反應)

PCR聚 合脢 連 鎖 反 應可 以 將 非 常 微 量 ( 10 ng ) 的 DNA 增 殖 放 大 2 的 35 次 方 倍 ， 許 多 在 以 往 因 檢 體 不 足 而 無 法 進 行 的 研 究 ， 因 此 技 術 的 發 明 而 有 所 突 破 。

DNA 聚 合 連 鎖 反 應 是 根 據 DNA 複 製 的 原 理 ， 以 人 為 方 式 在 實 驗 室 大 量 的 複 製 所 欲 研 究 的 核 酸 對 象 。 所 有 細 胞 在 細 胞 分 裂 前 必 需 複 製 一 套 DNA ， 將 遺 傳 訊 息 傳 遞 下 去 。 DNA 複 製 時 ， DNA 雙 螺 旋 鍊 變 性 解 開 (denaturation) (加熱95度C)， 由 特 定 序 列 的 核 醣 核 酸 充 當 起 始 的 引 子 (primer) ， 此 引 子 煉 合 (anneal) (45~60度C)到 欲 複 製 的 DNA起 始 處 ， 再 由 聚 合 將 核 甘 酸 (DNA 組 成 的 單 元 分 子 ) 依 對 股 ( 此 時 充 當 模 板 ) 的 互 補 序 列 一 個 個 的 接 上 去 ( 延 伸 作 用 Extention)(72度C)， 一 個 DNA分 子 即 依 此 程 序 複 製 出 來 。 DNA 聚 合 連 鎖 反 應 (PCR) 技 術 即 應 用 此 原 理 ， 在 實 驗 室 反 覆 的 進 行 DNA雙 螺 旋 鍊 變 性 、 引 子 煉 合 及 DNA 延 伸 作 用 來 大 量 增 殖 某 一 特 定 DNA ， 供 進 一 步 的 分 析 研 究 用 。

DNA 聚 合 連 鎖 反 應 產 物 經 去 除 引 子 (primer) 步 驟 後 ， 即 可 進 行 核 酸 分 析 試 驗 ：
以 洋 菜 瓊 紫 膠 電 泳 偵 測 DNA聚 合 連 鎖 反 應 產 物 之 大 小 片 段 等 。
以 DNA定 序 分 析 偵 測 DNA聚 合 連 鎖 反 應 產 物 之 核 酸 序 列 。
以 南 方 墨 點 雜 交 反 應 (Southern Blotting) 利 用 具 專 一 性 之 核 酸 探 針 (probe) 偵 測 DNA聚 合 連 鎖 反 應 產 物 。
DNA聚 合 連 鎖 反 應 產 物 以 核 酸 限 制 內 切 消 化 ， 進 行 RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) 分 析 試 驗 。

DNA聚 合 連 鎖 反 應 之 原 理 雖 然 簡 單 ， 影 響 實 驗 結 果 的 因 素 卻 非 常 複 雜 。
影 響 因 素 包 括 ：
DNA聚 合 濃 度 ： 濃 度 太 高 會 產 生 非 特 異 性 產 物 ， 太 低 則 所 欲 合 成 之 目 標 產 物 太 低 。
去 氧 核 醣 核 甘 酸 ( DNA 組 成 的 單 元 分 子 )濃 度 ： 影 響 反 應 之 特 異 性 及 忠 實 性 。
2價 鎂 離 子 濃 度 ： 影 響 引 子 煉 合 、 DNA 變 性 時 所 需 之 溫 度 、 引 子 形 成 二 聚 物 等 。
引 子 的 濃 度 。
反 應 時 的 pH值 、 溫 度 及 時 間 ： 影 響 DNA 聚 合 的 活 性 及 產 物 的 產 量 等 。
因 此 ， 經 過 周 全 的 試 驗 找 尋 最 適 當 反 應 條 件 及 反 應 後 產 物 的 偵 測 是 DNA 聚 合 連 鎖 反 應 非 常 重 要 且 必 需 的 步 驟 。

DNA聚 合 連 鎖 反 應 已 廣 泛 應 用 於 ：
醫 學 診 斷：病 毒 感 染 偵 測 、 遺 傳 性 疾 病 診 斷 及 癌 症 研 究 如 致 癌 基 因 研 究 等 。
農 業 發 展：基 因 選 殖 、 基 因 重 組 等 生 物 技 術 、 動 植 物 病 蟲 害 防 治 等 。
族 群 遺 傳 學：自 DNA 遺 傳 的 多 態 性 (polymorphism) 及 其 序 列 變 異 程 度 來 追 溯 族 群 演 化 關 係 等 。
刑 事 科 學：核 酸 鑑 定 等 。
生 物 學 、 生 態 學 等 研 究 。