تفاعل البوليميراز سلسلة، جوهرها ومجالات التطبيق

تفاعل البوليميراز المتسلسل (ير) هو طريقةالبيولوجيا الجزيئية، والتي تسمح للكشف في المواد البيولوجية كميات صغيرة من حمض ديوكسيريبونوكليك (دنا)، على نحو أدق، من شظايا معينة منها، ومضاعفة لهم عدة مرات. ثم يتم تحديدها بصريا عن طريق الرحلان الكهربائي. وقد تم تطوير رد الفعل في عام 1983 من قبل K. موليس وأدرج في قائمة الاكتشافات المتميزة في السنوات الأخيرة.

ويستند هذا الأسلوب كله على القدرةالأحماض النووية إلى النسخ المتماثل الذاتي، والتي في هذه الحالة يتم تنفيذ مصطنع في المختبر. يمكن أن يبدأ استنساخ الحمض النووي ليس في أي منطقة من الجزيء، ولكن فقط في المناطق مع تسلسل معين من النيوكليوتيدات - بدءا شظايا. ولكي يبدأ تفاعل سلسلة البوليميراز، هناك حاجة إلى الاشعال (أو دنا تحقيقات). هذه هي شظايا قصيرة من سلسلة الحمض النووي مع تسلسل النيوكليوتيدات معين. وهي مكملة (أي مناسبة) لمناطق البداية من الحمض النووي العينة.

وبطبيعة الحال، من أجل خلق الاشعال، ينبغي للعلماءلدراسة تسلسل النيوكليوتيدات من الحمض النووي الذي يشارك في الإجراء. هذا هو تحقيقات الحمض النووي التي تضمن خصوصية رد الفعل وبدءه. لا يعمل تفاعل سلسلة البلمرة إذا لم يكن هناك جزيء واحد على الأقل من الحمض النووي المطلوب في العينة. بشكل عام، الاشعال المذكورة أعلاه، وهي مجموعة من النيوكليوتيدات، والبوليميراز الحمض النووي مستقرة حراريا اللازمة لتنفيذ رد الفعل. هذا الأخير هو انزيم، حافزا لتوليف جزيئات الحمض النووي الجديد على أساس العينة. كل هذه المواد، بما في ذلك المواد البيولوجية التي يتم الكشف عن الحمض النووي، يتم دمجها في خليط التفاعل (الحل). يتم وضعها في الحرارة خاصة، أداء التسخين السريع جدا والتبريد لدورة زمنية محددة. عادة هناك 30-50 منهم.

كيف يذهب هذا التفاعل؟

جوهره هو أنه خلال دورة واحدةوتوضع الاشعال إلى المناطق المطلوبة من الحمض النووي، وبعد ذلك يتضاعف تحت عمل الانزيم. واستنادا إلى خيوط الحمض النووي الناتجة في الدورات اللاحقة، يتم تجميع شظايا متطابقة جديدة وجديدة من الجزيء.

يتفاعل تفاعل البوليميراز المتسلسل على التوالي،وتتميز المراحل التالية. وتتميز الأولى من خلال مضاعفة كمية المنتج خلال كل دورة التدفئة والتبريد. في المرحلة الثانية، يتباطأ التفاعل، لأن الانزيم معطوب، ويفقد أيضا نشاطه. وبالإضافة إلى ذلك، يتم استنفاد مخزون النيوكليوتيدات والاشعال. في المرحلة الأخيرة - الهضبة - المنتجات لم تعد تتراكم، لأن الكواشف قد انتهت.

حيث يتم استخدامه

مما لا شك فيه، وأوسع تطبيق البلمرةوتجد سلسلة من ردود الفعل في الطب والعلوم. يتم استخدامه في البيولوجيا العامة والخاصة، الطب البيطري، الصيدلة وحتى البيئة. وعلاوة على ذلك، في هذا الأخير، يتم ذلك لرصد نوعية الغذاء والأشياء من البيئة الخارجية. استعملت تفاعل البوليميراز المتسلسل في ممارسة الطب الشرعي لتأكيد الأبوة والتعرف على هوية الشخص. في الفحص الطبي الشرعي، وكذلك في علم الحفريات، وهذه التقنية هي في كثير من الأحيان السبيل الوحيد للخروج، لأن عادة كمية صغيرة جدا من الحمض النووي هو متاح للبحث. مما لا شك فيه، تطبيق واسع جدا من الطريقة الموجودة في الطب العملي. فمن الضروري في مجالات مثل علم الوراثة والأمراض المعدية والأورام.