PCR, atau tindak balas rantai polimerase, adalah teknik yang digunakan untuk menguatkan urutan DNA.Ia pertama kali dibangunkan pada tahun 1980-an oleh Kary Mullis, yang dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Kimia pada tahun 1993 untuk kerjanya.PCR telah merevolusikan biologi molekul, membolehkan penyelidik untuk menguatkan DNA daripada sampel kecil dan mengkajinya secara terperinci.
PCR ialah proses tiga langkah yang berlaku dalam kitar haba, mesin yang boleh menukar suhu campuran tindak balas dengan pantas.Tiga langkah tersebut ialah denaturasi, penyepuhlindapan, dan lanjutan.
Dalam langkah pertama, denaturasi, DNA untai dua dipanaskan pada suhu tinggi (biasanya sekitar 95°C) untuk memecahkan ikatan hidrogen yang memegang kedua-dua helai bersama.Ini menghasilkan dua molekul DNA untai tunggal.
Dalam langkah kedua, penyepuhlindapan, suhu diturunkan kepada sekitar 55°C untuk membolehkan primer menyelinap kepada urutan pelengkap pada DNA untai tunggal.Primer ialah kepingan DNA pendek yang direka bentuk untuk memadankan urutan minat pada DNA sasaran.
Dalam langkah ketiga, lanjutan, suhu dinaikkan kepada sekitar 72°C untuk membolehkan polimerase Taq (sejenis polimerase DNA) mensintesis untaian DNA baharu daripada primer.Polimerase Taq berasal daripada bakteria yang hidup dalam mata air panas dan mampu menahan suhu tinggi yang digunakan dalam PCR.
Selepas satu kitaran PCR, hasilnya ialah dua salinan urutan DNA sasaran.Dengan mengulangi tiga langkah untuk beberapa kitaran (biasanya 30-40), bilangan salinan jujukan DNA sasaran boleh ditingkatkan secara eksponen.Ini bermakna bahawa walaupun sejumlah kecil DNA permulaan boleh dikuatkan untuk menghasilkan berjuta-juta malah berbilion-bilion salinan.
PCR mempunyai banyak aplikasi dalam penyelidikan dan diagnostik.Ia digunakan dalam genetik untuk mengkaji fungsi gen dan mutasi, dalam forensik untuk menganalisis bukti DNA, dalam diagnosis penyakit berjangkit untuk mengesan kehadiran patogen, dan dalam diagnosis pranatal untuk menyaring gangguan genetik pada janin.
PCR juga telah disesuaikan untuk digunakan dalam beberapa variasi, seperti PCR kuantitatif (qPCR), yang membolehkan jumlah DNA diukur dan PCR transkripsi terbalik (RT-PCR), yang boleh digunakan untuk menguatkan jujukan RNA.
Walaupun banyak aplikasinya, PCR mempunyai batasan.Ia memerlukan pengetahuan tentang urutan sasaran dan reka bentuk primer yang sesuai, dan ia boleh terdedah kepada ralat jika keadaan tindak balas tidak dioptimumkan dengan betul.Walau bagaimanapun, dengan reka bentuk dan pelaksanaan eksperimen yang teliti, PCR kekal sebagai salah satu alat yang paling berkuasa dalam biologi molekul.
Masa siaran: Feb-22-2023