PCR技術的基本原理及特點

　　內容摘要：PCR的基本原理是以擬擴增的DNA分子為模板，以一對分別與模板，末端相互補的寡核苷酸片段為引物，在DNA聚合酶的作用下，按照半保留復制的機制沿著模板鏈延伸直至完成新的DNA合成，不斷重復這一過程，即可使目的DNA片段得到擴增。因為新合成的DNA也可以作為模板，因而PcR可使DNA的合成量呈指數增長。

　　PCR的基本原理是以擬擴增的DNA分子為模板，以一對分別與模板，末端相互補的寡核苷酸片段為引物，在DNA聚合酶的作用下，按照半保留復制的機制沿著模板鏈延伸直至完成新的DNA合成，不斷重復這一過程，即可使目的DNA片段得到擴增。因為新合成的DNA也可以作為模板，因而PcR可使 DNA的合成量呈指數增長。

　　(a)起始材料是雙鏈DNA分子;

　　(b)反應混合物加熱后發生鏈的分離，然后制冷使引物結合到位于待擴增的靶DNA區段兩端的退火位點上;

　　(c)Tn口DNA聚合酶以單鏈DNA為模板在引物下利用反應混合物中的dNTP合成互補的新鏈DNA;

　　(d)將反應混合物再次加熱，使舊鏈和新鏈分離開來，這樣便有4個退火位點可供引物結合，其中兩個在舊鏈上，兩個在新鏈上;

　　(e)nq DNA聚合酶合成新的互補鏈DNA，但這些鏈的延伸精確地局限于靶DNA序列區。因此這兩條新合成的DNA鏈的跨度是嚴格地定位在兩條引物界定的區段內;

　　(f)重復過程，引物結合到新合成的DNA單鏈的退火位點;

　　(g)Taq DNA聚合酶合成互補鏈，產生出兩條與靶DNA區段完全相同的雙鏈DNA片段。組成PCR反應體系的基本成分包括：模板DNA、特異性引物、nq DNA聚合酶(具耐熱性)、脫氧核苷三磷酸(dNTP)以及笛有Mg什的緩沖液。PCR主要由高溫變性、低溫退火和適溫延伸三個步驟反復的熱循環構成，即是將反應系統加熱至95~C，使待擴增的靶DNA雙鏈受熱變性成為兩條單鏈DNA模板，同時引物自身和引物之間存在的局部雙鏈也得以消除;而后在低溫 (37~55~C)情況下，兩條人工合成的寡核苷酸引物與互補的單鏈DNA模板結合，形成部分雙鏈;再將反應溫度升至72~C，Taq DNA聚合酶，以引物3’端為合成的起點，以單核苷酸為原料，沿模板以方向延伸，合成DNA新鏈。這樣，每一雙的DNA模板，經過一次變性、退火、延伸三個步驟的熱循環后就成了兩條雙鏈DNA分子。如此反復進行，每一次循環所產生的DNA均能成為下一次循環的模板，每一次循環都使兩條人工合成的引物間的 DNA特異區拷貝數擴增一倍，PCR產物得以2”的指數形式迅速擴增，經過25~30個循環后，NNAN~N擴增10倍以上。