什麼PCR與DNA測序和擴增基因有關
聚合酶鍊式反應（ PCR ）是一種用於製備多個基因拷貝的分子遺傳技術，也是基因測序過程的一部分。
聚合酶鍊式反應如何工作？
使用DNA樣本製作基因拷貝，該技術足以從樣本中發現的單個基因拷貝中製作多份拷貝。 對基因進行PCR擴增以產生數百萬個拷貝，允許使用基於DNA片段的大小和電荷（+或 - ）的視覺技術來檢測和鑑定基因序列。
在受控條件下，DNA的小片段由稱為DNA聚合酶的酶產生，其將免疫脫氧核苷酸（dNTP）添加到被稱為“模板”的DNA片段中。 甚至更小的DNA片段，被稱為“引物”被用作聚合酶的起點。 引物是小的人造DNA片段（寡聚體），通常長度在15到30個核苷酸之間。 它們是通過了解或猜測被擴增基因末端的短DNA序列而製成的。 在PCR期間，被測序的DNA被加熱並且雙鏈分開。 冷卻後，引物與模板結合（稱為退火）並為聚合酶開始創造位置。
PCR技術
通過發現嗜熱菌和嗜熱聚合酶（在高溫加熱後保持結構完整性和功能性的酶），聚合酶鍊式反應（PCR）成為可能。
涉及PCR技術的步驟如下：
- 創建一個混合物，優化濃度的DNA模板，聚合酶，引物和dNTPs。 在不變性酶的情況下加熱混合物的能力允許在94攝氏度範圍內的溫度下使DNA樣品的雙螺旋變性。
- 變性後，將樣品冷卻至約54度的更溫和的範圍，這有利於引物與單鏈DNA模板的退火（結合）。
- 在循環的第三步中，將樣品重新加熱至72度，這是Taq DNA聚合酶理想的延伸溫度。 在延伸期間，DNA聚合酶使用原始DNA單鏈作為模板向每個引物的3'末端添加互補的dNTP，並在感興趣的基因區域產生一段雙鏈DNA。
- 退火至不完全匹配的DNA序列的引物不會在72度退火，因此限制了目標基因的延伸。
變性，退火和延伸的過程重複多次（30-40次），從而指數地增加混合物中所需基因的拷貝數。 儘管如果手動進行該過程將是非常繁瑣的，但是樣品可以在可編程熱循環儀中製備並孵育，現在在大多數分子實驗室中很常見，並且可以在3-4小時內進行完整的PCR反應。
每個變性步驟終止前一個循環的延伸過程，從而截斷DNA的新鏈並將其保持為大約所需基因的大小。
取決於感興趣的基因的大小，延伸週期的持續時間可以變得更長或更短，但是最終，通過重複的PCR循環，大部分模板將僅限於感興趣基因的大小，因為它們將從兩種引物的產物產生。
成功的PCR有幾個不同的因素 ，可以通過操縱來提高結果。 測試PCR產物存在的最廣泛使用的方法是瓊脂糖凝膠電泳 。 用於根據大小和電荷分離DNA片段。 然後使用染料或放射性同位素使片段可視化。
進化
自發現PCR以來，已發現除原始Taq以外的DNA聚合酶。 其中一些具有更好的“校對”能力或在較高溫度下更穩定，因此提高了PCR的特異性並減少了插入不正確dNTP的錯誤。
PCR的一些變體已經被設計用於特定的應用，現在在分子遺傳實驗室中經常使用。 其中一些是實時PCR和逆轉錄酶PCR。 PCR的發現還導致DNA測序， DNA指紋分析和其他分子技術的發展。