Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR), belirli bir DNA örneğinin milyonlarca ila milyarlarca kopyasını hızlı bir şekilde oluşturmak için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir; bilim adamlarının, ayrıntılı bir çalışmayı mümkün kılmak için çok küçük bir DNA örneğini (veya bir kısmını) yeterince çoğaltmasına olanak tanır. PCR, 1983 yılında Cetus Corporation'da Amerikalı biyokimyacı Kary Mullis tarafından icat edildi. DNA'yı manipüle etmenin diğer temel yollarını geliştiren Mullis ve biyokimyacı Michael Smith, 1993 yılında Nobel Kimya Ödülü'nü ortaklaşa aldılar.
PCR,
antik DNA (aDNA) örneklerinin analizi, ve bulaşıcı ajanların tanımlanması da dahil
olmak üzere, genetik test ve araştırmalarda kullanılan birçok prosedür için
temel oluşturur. PCR kullanılarak, çok küçük miktarlardaki DNA dizilerinin
kopyaları, bir dizi sıcaklık değişimi döngüsünde üstel olarak çoğaltılır. PCR
artık biyomedikal araştırma ve adli tıp da dahil olmak üzere çok çeşitli
uygulamalar için tıbbi laboratuvar araştırmalarında kullanılan yaygın ve
sıklıkla vazgeçilmez bir tekniktir.
PCR
yöntemlerinin çoğunluğu termal döngüye dayanır. Termal döngü, farklı sıcaklığa
bağlı reaksiyonlara (özellikle DNA erimesi ve enzim odaklı DNA replikasyonu)
izin vermek için reaktifleri tekrarlanan ısıtma ve soğutma döngülerine maruz
bırakır.
PCR
iki ana reaktifi kullanır:
·
Primerler (hedef DNA bölgesine tamamlayıcı bir
dizi olan oligonükleotidler olarak bilinen kısa tek sarmallı DNA
fragmanlarıdır)
·
Isıya dayanıklı bir DNA polimeraz
PCR'nin
ilk adımında, DNA çift sarmalının iki ipliği, nükleik asit denatürasyonu adı
verilen bir işlemle yüksek sıcaklıkta fiziksel olarak ayrılır.
İkinci aşamada sıcaklık düşürülür ve primerler DNA'nın tamamlayıcı dizilerine bağlanır. Daha sonra iki DNA ipliği, DNA'nın yapı taşları olan serbest nükleotidlerden yeni bir DNA ipliğini enzimatik olarak birleştirmek için DNA polimerazının şablonları haline gelir. PCR ilerledikçe, üretilen DNA'nın kendisi replikasyon için bir şablon olarak kullanılır ve orijinal DNA şablonunun katlanarak çoğaltıldığı bir zincirleme reaksiyonu harekete geçirir.
Hemen
hemen tüm PCR uygulamalarında, orijinal olarak termofilik Thermus aquaticus bakterisinden
izole edilen bir enzim olan Taq polimeraz gibi ısıya dayanıklı bir DNA
polimeraz kullanılır. Kullanılan polimeraz ısıya duyarlı olsaydı, denatürasyon
adımının yüksek sıcaklıkları altında denatüre olurdu. Taq polimerazın kullanılmasından
önce, DNA polimerazın her döngüde manuel olarak eklenmesi gerekiyordu; bu,
sıkıcı ve maliyetli bir işlemdi.
Tekniğin
uygulamaları arasında dizileme için DNA klonlaması, gen klonlaması ve
manipülasyonu, gen mutajenezi; DNA bazlı filogenilerin inşası veya genlerin fonksiyonel
analizi; genetik bozuklukların tanısı ve izlenmesi; antik DNA'nın amplifikasyonu;
DNA profili oluşturmak için genetik parmak izlerinin analizi (örneğin adli
bilimlerde ve ebeveynlik testlerinde); ve bulaşıcı hastalıkların tanısına
yönelik nükleik asit testlerinde patojenlerin tespiti yeralır.
https://en.wikipedia.org/wiki/Polymerase_chain_reaction
15
Temmuz 2024
GERİ (biyoloji)
