pcr模板是什麼
⑴ 什麼是PCR
PCR:聚合酶鏈反應(Polymerase Chain Reaction ,PCR)是80年代中期發展起來的體外核酸擴增技術。它具有特異、敏感、產率高、快速、簡便、重復性好、易自動化等突出優點;能在一個試管內將所要研究 的目的基因或某一DNA片段於數小時內擴增至十萬乃至百萬倍,使肉眼能直接觀察和判斷;可從一根毛發、一滴血、甚至一個細胞中擴增出足量的DNA供分析研 究和檢測鑒定。過去幾天幾星期才能做到的事情,用PCR幾小時便可完成。PCR技術是生物醫學領域中的一項革命性創舉和里程碑。
PCR技術簡史
PCR的最早設想 核酸研究已有100多年的歷史,本世紀60年代末、70年代初人們致力於研究基因的體外分離技術,Korana於1971年最早提出核酸體外擴增的設想:「經過DNA變性,與合適的引物雜交,用DNA聚合酶延伸引物,並不斷重復該過程便可克隆tRNA基因」。
PCR的實現 1985年美國PE-Cetus公司人類遺傳研究室的Mullis等發明了具有劃時代意義的聚合酶鏈反應。其原理類似於DNA的體內復制,只是在試管中給 DNA的體外合成提供以致一種合適的條件---摸板DNA,寡核苷酸引物,DNA聚合酶,合適的緩沖體系,DNA變性、復性及延伸的溫度與時間。
PCR的改進與完善 Mullis最初使用的DNA聚合酶是大腸桿菌DNA聚合酶I的 Klenow片段,其缺點是:①Klenow酶不耐高溫,90℃會變性失活,每次循環都要重新加。②引物鏈延伸反應在37℃下進行,容易發生模板和引物之 間的鹼基錯配,其PCR產物特異性較差,合成的DNA片段不均一。此種以Klenow酶催化的PCR技術雖較傳統的基因擴增具備許多突出的優點,但由於 Klenow酶不耐熱,在DNA模板進行熱變性時,會導致此酶鈍化,每加入一次酶只能完成一個擴增反應周期,給PCR技術操作程序添了不少困難。這使得 PCR技術在一段時間內沒能引起生物醫學界的足夠重視。1988年初,Keohanog改用T4 DNA聚合酶進行PCR,其擴增的DNA片段很均一,真實性也較高,只有所期望的一種DNA片段。但每循環一次,仍需加入新酶。1988年Saiki 等從溫泉中分離的一株水生嗜熱桿菌(thermus aquaticus) 中提取到一種耐熱DNA聚合酶。此酶具有以下特點:①耐高溫,在70℃下反應2h後其殘留活性大於原來的90%,在93℃下反應2h後其殘留活性是原來的 60%,在95℃下反應2h後其殘留活性是原來的40%。②在熱變性時不會被鈍化,不必在每次擴增反應後再加新酶。③大大提高了擴增片段特異性和擴增效 率,增加了擴增長度(2.0Kb)。由於提高了擴增的特異性和效率,因而其靈敏性也大大提高。為與大腸桿菌多聚酶I Klenow片段區別,將此酶命名為Taq DNA多聚酶(Taq DNA Polymerase)。此酶的發現使PCR廣泛的被應用。
PCR技術基本原理
PCR技術的基本原理 類似於DNA的 天然復制過程,其特異性依賴於與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。PCR由變性--退火--延伸三個基本反應步驟構成:①模板DNA的變性:模板DNA經加 熱至93℃左右一定時間後,使模板DNA雙鏈或經PCR擴增形成的雙鏈DNA解離,使之成為單鏈,以便它與引物結合,為下輪反應作準備;②模板DNA與引 物的退火(復性):模板DNA經加熱變性成單鏈後,溫度降至55℃左右,引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結合;③引物的延伸:DNA模板--引物結合 物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP為反應原料,靶序列為模板,按鹼基配對與半保留復制原理,合成一條新的與模板DNA 鏈互補的半保留復制鏈重復循環變性--退火--延伸三過程,就可獲得更多的「半保留復制鏈」,而且這種新鏈又可成為下次循環的模板。每完成一個循環需 2~4分鍾,2~3小時就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍。到達平台期(Plateau)所需循環次數取決於樣品中模板的拷貝。
PCR的反應動力學 PCR的三個反應步驟反復進行,使DNA擴增量呈指數上升。反應最終的DNA 擴增量可用Y=(1+X)n計算。Y代表DNA片段擴增後的拷貝數,X表示平(Y)均每次的擴增效率,n代表循環次數。平均擴增效率的理論值為100%, 但在實際反應中平均效率達不到理論值。反應初期,靶序列DNA片段的增加呈指數形式,隨著PCR產物的逐漸積累,被擴增的DNA片段不再呈指數增加,而進 入線性增長期或靜止期,即出現「停滯效應」,這種效應稱平台期數、PCR擴增效率及DNA聚合酶PCR的種類和活性及非特異性產物的竟爭等因素。大多數情 況下,平台期的到來是不可避免的。
PCR擴增產物 可分為長產物片段和短產物片段兩部分。短產物片段的長度嚴格地限定在兩個引物鏈5』端之間,是需要擴增的特定片段。短產物片段和長產物片段是由於引物所 結合的模板不一樣而形成的,以一個原始模板為例,在第一個反應周期中,以兩條互補的DNA為模板,引物是從3』端開始延伸,其5』端是固定的,3』端則沒 有固定的止點,長短不一,這就是「長產物片段」。進入第二周期後,引物除與原始模板結合外,還要同新合成的鏈(即「長產物片段」)結合。引物在與新鏈結合 時,由於新鏈模板的5』端序列是固定的,這就等於這次延伸的片段3』端被固定了止點,保證了新片段的起點和止點都限定於引物擴增序列以內、形成長短一致的 「短產物片段」。不難看出「短產物片段」是按指數倍數增加,而「長產物片段」則以算術倍數增加,幾乎可以忽略不計, 這使得PCR的反應產物不需要再純化,就能保證足夠純DNA片段供分析與檢測用。
⑵ PCR擴增的模板
RNA做模板就是所謂的反向PCR了。
耐高溫不是聚合酶的通性,聚合酶一般都不耐高溫,所以雖然PCR的思想早就有了,但是因為沒有耐高溫的聚合酶所以才無法付諸實踐,直到後來從水生棲熱菌中發現了Taq才使得PCR被廣泛使用。
⑶ PCR是什麼
聚合酶鏈式擴增反應。
擴增DNA用的。用兩個引物一個模版可以復制一段DNA。
建議參考《分子克隆實驗指南》
PCR診斷技術又叫多聚酶鏈式反應技術,它採用分子技術模擬核酸在體內的復制,從而判定疾病病原的種類,所以從本質上來說,這是一種實驗室診斷方法。目前省內一些科研和檢測機構,如山東省農科院、山東農業大學以及山東省獸醫總站都已經熟練掌握了這項技術。
以往給動物治病,獸醫都是採用看聞問摸的方法,這就要等到動物表現出明顯的症狀,才能初步判定疾病的類型,有時病症復雜了,還得經過很長一段時間的治療性診斷,不僅錯過了治療的最佳時間,還會造成飼料和葯品的浪費。甚至還會出現誤診。而PCR技術就不同了,它不需要觀察動物的外觀表現,所以無論是在潛伏期還是爆發期,只要對動物的相應器官進行檢測,在兩個小時內就能准確判定出畜禽疾病的原因和種類,這就意味著能夠快速治癒爆發的疾病。另外,這項技術也能作為確定某些疾病流行的權威依據。特別是目前其他各種技術都很難確診的病毒病,通過它就可以非常直觀的得出結論。
⑷ pcr技術dna模板如何獲得
有兩種方法:
第一種從cDNA 文庫(cDNA library )獲得,如廈大韓家淮實驗建立的免費cDNA 文庫;
第二種從mRNA逆轉錄獲得,在這種情況下,mRNA的cDNA,與原來的基因組DNA相同而且無內含子;相反地,對應於在原來基因中沒有的而在mRNA存在的3'末端的poly A序列等的核苷序列上,與外顯子序列、先導序列以及後續序列等一起反映出mRNA結構。
真核生物的mRNA或其他RNA的cDNA,在遺傳工程方面廣為應用。
(4)pcr模板是什麼擴展閱讀:
cDNA 文庫(cDNA library ): 是指某生物某一發育時期所轉錄的mRNA 全部經反轉錄形成的cDNA 片段與某種載體連接而形成的克隆的集合。 cDNA 文庫與基因組文庫的最主要的區別是,基因組文庫含有而cDNA 文庫不含非轉錄的基因組序列(重復序列等)。
與基因組文庫- 一樣,cDNA 文庫也是指一群含重組DNA 的細菌或噬菌體克隆。每個克隆只含一種mRNA 的信息,足夠數目克隆的總和包含了細胞的全部mRNA 信息。cDNA 文庫便於克隆和大量擴增,可以從中篩選到所需目的基因,並用於表達。
不論是由細胞總DNA 建立的基因組文庫,還是由mRNA 逆轉錄而成的cDNA 建立的cDNA 文庫,都是混合物,還要對文庫進行篩選,直到獲得目的基因。
以mRNA為模板,經反轉錄酶催化,在體外反轉錄成cDNA,與適當的載體(常用噬菌體或質粒載體)連接後轉化受體菌,則每個細菌含有一段cDNA,並能繁殖擴增,這樣包含著細胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合稱為該組織細胞的cDNA文庫。
cDNA文庫特異地反映某種組織或細胞中,在特定發育階段表達的蛋白質的編碼基因,因此cDNA文庫具有組織或細胞特異性。
⑸ 什麼是PCR技術PCR的基本原理是什麼
PCR技術是一種用於放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術,它可看作是生物體外的特殊DNA復制,PCR的最大特點,是能將微量的DNA大幅增加。
PCR技術的基本原理:類似於DNA的天然復制過程,其特異性依賴於與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。
PCR(聚合酶鏈式反應)是利用DNA在體外攝氏95°高溫時變性會變成單鏈,低溫(經常是60°C左右)時引物與單鏈按鹼基互補配對的原則結合,再調溫度至DNA聚合酶最適反應溫度(72°C左右),DNA聚合酶沿著磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互補鏈。
基於聚合酶製造的PCR儀實際就是一個溫控設備,能在變性溫度,復性溫度,延伸溫度之間很好地進行控制。
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PCR引物設計
PCR反應中有兩條引物,即5′端引物和3′引物。設計引物時以一條DNA單鏈為基準(常以信息鏈為基準),5′端引物與位於待擴增片段5′端上的一小段DNA序列相同;3′端引物與位於待擴增片段3′端的一小段DNA序列互補。
引物設計的基本原則
1、引物長度:15-30bp,常用為20bp左右。
2、引物鹼基:G+C含量以40-60%為宜,G+C太少擴增效果不佳,G+C 過多易出現非特異條帶。ATGC最好隨機分布,避免5個以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列參照。
3、引物內部不應出現互補序列。
4、兩個引物之間不應存在互補序列,尤其是避免3 ′端的互補重疊。
5、引物與非特異擴增區的序列的同源性不要超過70%,引物3′末端連續8個鹼基在待擴增區以外不能有完全互補序列,否則易導致非特異性擴增。
6、引物3『端的鹼基,特別是最末及倒數第二個鹼基,應嚴格要求配對,最佳選擇是G和C。
7、引物的5 ′端可以修飾。如附加限制酶位點,引入突變位點,用生物素、熒光物質、地高辛標記,加入其它短序列,包括起始密碼子、終止密碼子等。
⑹ 什麼是PCR檢測他的原理是什麼需要什麼材料
PCR(聚合酶鏈反應):類似於DNA的天然復制過程,其特異性依賴於與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。
基本原理:PCR技術的基本原理類似於DNA的天然復制過程,其特異性主要依賴於和靶序列兩端互補的寡核苷酸引物,它由變性——復性——延伸三個基本反應步驟構成。
所需材料:
模板DNA
正二價鎂離子
引物
反應緩沖液
TAQDNA聚合酶
⑺ 關於做PCR的模板稀釋
博凌科為-為你解答:其實問題不在於模板的量,很微量的模板(十幾納克每微升,甚至更少)就能跑出很好的效果。關鍵是模板裡面不要有抑制PCR反應的 東西
⑻ pcr是什麼材料啊。 模具設計中 定模板有用這種材料么。請詳細介紹下 謝謝!
呵呵,我們生物里的PCR是指聚合酶鏈式反應,用來擴增DNA的...模具設計不懂哎
⑼ 什麼是PCR技術
PCR技術是模擬體內DNA的天然復制過程,在體外擴增DNA分子的一種分子生物學技術,主要用於擴增位於兩段已知序列之間的DNA區段。在待擴增的DNA片段兩側和與其兩側互補的兩個寡核苷酸引物,經變性、退火和延伸若干個循環後,DNA擴增2ⁿ倍。
PCR的每個循環過程包括高溫變性、低溫退火、中溫延伸三個不同的事件:(①變性:加熱使模板DNA在高溫下(94℃左右)雙鏈間的氫鍵斷裂而形成兩條單鏈;②退火;使溶液溫度降至50~60℃,模板DNA與引物按鹼基配對原則互補結合。
3、延伸:溶液反應溫度升至72℃,耐熱DNA聚合酶以單鏈DNA為模板,在引物的引導下,利用反應混合物中的4種脫氧核苷三磷酸(dNTP),按5'一3』方向復制出互補DNA。
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【技術原理】
DNA的半保留復制是生物進化和傳代的重要途徑。雙鏈DNA在多種酶的作用下可以變性解鏈成單鏈,在DNA聚合酶與啟動子的參與下,根據鹼基互補配對原則復製成同樣的兩分子拷貝。在實驗中發現,DNA在高溫時也可以發生變性解鏈,當溫度降低後又可以復性成為雙鏈。
因此,通過溫度變化控制DNA的變性和復性,並設計引物做啟動子,加入DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的體外復制。
但是,DNA聚合酶在高溫時會失活,因此,每次循環都得加入新的DNA聚合酶,不僅操作煩瑣,而且價格昂貴,制約了PCR技術的應用和發展。
發現耐熱DNA聚合同酶--Taq酶對於PCR的應用有里程碑的意義,該酶可以耐受90℃以上的高溫而不失活,不需要每個循環加酶,使PCR技術變得非常簡捷、同時也大大降低了成本,PCR技術得以大量應用,並逐步應用於臨床。
【工作原理】
類似於DNA的天然復制過程,其特異性依賴於與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。PCR由變性--退火(復性)--延伸三個基本反應步驟構成:
①模板DNA的變性:模板DNA經加熱至90~95℃一定時間後,使模板DNA雙鏈或經PCR擴增形成的雙鏈DNA解離,使之成為單鏈,以便它與引物結合,為下輪反應作準備。
②模板DNA與引物的退火(復性):模板DNA經加熱變性成單鏈後,溫度降至50~60℃,引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結合。
③引物的延伸:DNA模板--引物結合物在DNA聚合酶的作用下,於70~75℃,以dNTP為反應原料,靶序列為模板,按鹼基配對與半保留復制原理,合成一條新的與模板DNA鏈互補的半保留復制鏈重復循環變性--退火--延伸三過程,就可獲得更多的「半保留復制鏈」。
而且這種新鏈又可成為下次循環的模板。每完成一個循環需2~4分鍾,2~3小時就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍。
【工作步驟】
標準的PCR過程分為三步:
1.DNA變性(90℃-96℃):雙鏈DNA模板在熱作用下,氫鍵斷裂,形成單鏈DNA
2.退火(復性)(40℃-65℃):系統溫度降低,引物與DNA模板結合,形成局部雙鏈。
3.延伸(68℃-75℃):在Taq酶(在72℃左右最佳的活性)的作用下,以dNTP為原料,從引物的5′端→3′ 端延伸,合成與模板互補的DNA鏈。
每一循環經過變性、退火和延伸,DNA含量既增加一倍。
現在有些PCR因為擴增區很短,即使Taq酶活性不是最佳也能在很短的時間內復制完成,因此可以改為兩步法,即退火和延伸同時在60℃-65℃間進行,以減少一次升降溫過程,提高了反應速度。