النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
Polymerase chain reaction
المؤلف: اعداد المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المصدر: almerja.com
الجزء والصفحة:
16-2-2016
1073
Polymerase chain reaction
The polymerase chain reaction (PCR) is a scientific technique in molecular biology to amplify a single or a few copies of a piece of DNA across several orders of magnitude, generating thousands to millions of copies of a particular DNA sequence.
PCR principles and procedure
PCR is used to amplify a specific region of a DNA strand (the DNA target). Most PCR methods typically amplify DNA fragments of up to ~10 kilo base pairs (kb), although some techniques allow for amplification of fragments up to 40 kb in size.
A basic PCR set up requires several components and reagents. These components include:
- DNA template that contains the DNA region (target) to be amplified.
- Two primers that are complementary to the 3 (three prime) ends of each of the sense and anti-sense strand of the DNA target.
- Taq polymerase or another DNA polymerase with a temperature optimum at around 70 °C.
- Deoxynucleoside triphosphates (dNTPs; nucleotides containing triphosphate groups), the building-blocks from which the DNA polymerase synthesizes a new DNA strand.
- Buffer solution, providing a suitable chemical environment for optimum activity and stability of the DNA polymerase.
- Divalent cations, magnesium or manganese ions; generally Mg2+ is used, but Mn2+ can be utilized for PCR-mediated DNA mutagenesis, as higher Mn2+ concentration increases the error rate during DNA synthesis.
- Monovalent cation potassium ions.
The PCR is commonly carried out in a reaction volume of 10-200 pl in small reaction tubes (0.2-0.5 ml volumes) in a thermal cycler. The thermal cycler heats and cools the reaction tubes to achieve the temperatures required at each step of the reaction .
Procedure
Typically, PCR consists of a series of 20-40 repeated temperature changes, called cycles, with each cycle commonly consisting of 2-3 discrete temperature steps, usually three. The cycling is often preceded by a single temperature step (called hold) at a high temperature (>90°C), and followed by one hold at the end for final product extension or brief storage. The temperatures used and the length of time they are applied in each cycle depend on a variety of parameters. These include the enzyme used for DNA synthesis, the concentration of divalent ions and dNTPs in the reaction, and the melting temperature (Tm) of the primers.
- Initialization step: This step consists of heating the reaction to a temperature of 94- 96 °C (or 98 °C if extremely thermostable polymerases are used), which is held for 1 - 9 minutes. It is only required for DNA polymerases that require heat activation by hot-start PCR.
- Denaturation step: This step is the first regular cycling event and consists of heating the reaction to 94-98 °C for 20-30 seconds. It causes DNA melting of the DNA template by disrupting the hydrogen bonds between complementary bases, yielding single-stranded DNA molecules.
- Annealing step: The reaction temperature is lowered to 50-65 °C for 20-40 seconds
allowing annealing of the primers to the single-stranded DNA template. Typically the annealing temperature is about 3-5 degrees Celsius below the Tm of the primers used. Stable DNA-DNA hydrogen bonds are only formed when the primer sequence very closely matches the template sequence. The polymerase binds to the primer-template hybrid and begins DNA synthesis.
- Final elongation: This single step is occasionally performed at a temperature of 70- 74 °C for 5-15 minutes after the last PCR cycle to ensure that any remaining stranded DNA is fully extended.
- Final hold: This step at 4-15 °C for an indefinite time may be employed for shortterm storage of the reaction.