Словарь нанотехнологий
Полимеразная цепная реакция

Полимеразная цепная реакция

Термин

полимеразная цепная реакция

Термин на английском

polymerase chain reaction

Аббревиатуры

ПЦР, PCR

Связанные термины

ДНК, РНК, олигонуклеотид, плазмида

Определение

Полимеразная цепная реакция - экспериментальный метод молекулярной биологии, позволяющий получать значительное увеличение количества специфических фрагментов ДНК.

Описание

В основе метода ПЦР лежит многократное копирование (амплификация) специфического фрагмента ДНК-мишени. Такое копирование осуществляется ферментом термостабильной ДНК-полимеразой в присутствии дезоксирибонуклеозидтрифосфатов (дНТФ) и синтетических олигонуклеотидных (20-25 нп) праймеров - затравок синтеза ДНК. Праймеры комплементарны участкам, фланкирующим последовательность-мишень на противоположных цепях ДНК. После отжига (присоединения) праймеров на противоположных цепях ДНК  их 3’-концы направлены навстречу друг другу. Поскольку синтез новых комплементарных цепей ДНК инициируется 3’-гидроксильной группой праймера, то синтез копий фрагмента ДНК происходит в границах последовательности, фланкируемой праймерами. В результате происходит экспоненциальное увеличение числа копий специфического фрагмента по формуле 2n, где n - число циклов амплификации. Существует множество специализированных разновидностей ПЦР (Reverse Transcription PCR, Asymmetric PCR, Nested PCR,  Inverse PCR, Touchdown PCR и др.), предназначенных для решения специальных задач, а также количественные варианты ПЦР, из которых в настоящее время широко используется ПЦР в реальном времени (Quantitative Real time PCR).  Метод ПЦР в реальном времени основан на детекции  флуоресценции продуктов амплификации за счет введения в реакционную смесь флуоресцирующих компонентов (флуоресцентно-меченых зондов или праймеров или собственно флуоресцентных красителей, интеркалярно встраивающихся в двухцепочечную ДНК). В нанобиотехнологии  ПЦР широко используется для получения больших количеств специфических последовательностей ДНК для различного применения (создание зондов, векторов, чипов, молекул ДНК заданной геометрической формы и др).

Авторы

• Народицкий Борис Савельевич, д.б.н.
• Нестеренко Людмила Николаевна, к.б.н.
• Борисенко Григорий Геннадиевич, к.б.н.

Ссылки

1. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология принципы и применение. Пер. с англ. - М.: Мир, 2002 - 589 с.
2. Нанотехнологии. Наноматериалы. Наносистемная техника. Мировые достижения. - 2008 год: Англо-русский терминологический словарь по микро-наносистемной технике./ Сборник под ред. д.т.н., профессора П.П. Мальцева. - Москва:Техносфера,2008.-432 с.
3. Анализ генома. Методы / Под ред. К. Дейвиса. М.: Мир, 1990. 246 с.

Иллюстрации

Схема механизма полимеразной цепной реакции Источник: Анализ генома . Методы . М .:Мир , 1990, с.173

Разделы

Наномедицина и диагностика

Биологические методы, основанные на амплификации