पीसीआर और न्यूक्लिक एसिड प्रवर्धन
पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन — एक चक्रीय, प्राइमर-निर्देशित विधि जो चुने हुए डीएनए खंड को घातीय रूप से कॉपी करती है — और उस पर निर्मित प्रवर्धन तकनीकों का व्यापक परिवार।
Definition
पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन एक इन विट्रो विधि है जो स्ट्रैंड पृथक्करण, फ्लैंकिंग प्राइमर के एनीलिंग और थर्मोस्टेबल डीएनए पॉलीमरेज़ द्वारा विस्तार के दोहराए गए चक्रों द्वारा एक परिभाषित डीएनए क्षेत्र को घातीय रूप से प्रवर्धित करती है; न्यूक्लिक एसिड प्रवर्धन में डीएनए या आरएनए अनुक्रमों की प्रतिलिपि बनाने के लिए संबंधित तकनीकें अधिक व्यापक रूप से शामिल हैं।
Scope
यह विषय न्यूक्लिक एसिड प्रवर्धन के सिद्धांतों और प्रकारों को शामिल करता है: विकृतीकरण, प्राइमर एनीलिंग और विस्तार का थर्मल साइक्लिंग जो पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन को परिभाषित करता है; प्राइमर और थर्मोस्टेबल पॉलीमरेज़ की भूमिका; और रिवर्स-ट्रांसक्रिप्शन और मात्रात्मक वास्तविक समय प्रवर्धन जैसे विस्तार। यह विधि और इसके तर्क पर विचार करता है; प्रवर्धित डीएनए का उपयोग करने वाले अनुक्रमण और क्लोनिंग को संबंधित विषयों में शामिल किया गया है।
Core questions
- गर्म करने और ठंडा करने के बार-बार चक्र एक विशिष्ट डीएनए क्षेत्र को कैसे प्रवर्धित करते हैं?
- दो प्राइमर और एक थर्मोस्टेबल पॉलीमरेज़ क्यों आवश्यक हैं?
- प्रवर्धन घातीय कैसे हो जाता है?
- न्यूक्लिक एसिड को मापने या आरएनए को प्रवर्धित करने के लिए विधि को कैसे बढ़ाया जाता है?
Key theories
- प्राइमर-परिभाषित घातीय प्रवर्धन
- लक्ष्य को फ्लैंक करने वाले प्राइमर की एक जोड़ी प्रवर्धित क्षेत्र को परिभाषित करती है, और क्योंकि प्रत्येक नया स्ट्रैंड अगले चक्र में एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है, लक्ष्य प्रतियों की संख्या प्रति चक्र लगभग दोगुनी हो जाती है, जो घातीय रूप से बढ़ती है।
- थर्मोस्टेबल पॉलीमरेज़ साइक्लिंग को सक्षम बनाता है
- गर्मी-स्थिर डीएनए पॉलीमरेज़ का उपयोग एंजाइम को फिर से जोड़े बिना बार-बार उच्च तापमान विकृतीकरण की अनुमति देता है, जिससे स्वचालित थर्मल साइक्लिंग व्यावहारिक और प्रतिक्रिया मजबूत हो जाती है।
Mechanisms
प्रत्येक चक्र नमूने को डीएनए स्ट्रैंड्स को अलग करने के लिए गर्म करता है, इसे ठंडा करता है ताकि दो प्राइमर विपरीत स्ट्रैंड्स पर लक्ष्य को फ्लैंक करने वाले अनुक्रमों से जुड़ सकें, और इसे एक विस्तार तापमान तक गर्म करता है जिस पर एक थर्मोस्टेबल पॉलीमरेज़ प्राइमर से नए स्ट्रैंड्स को संश्लेषित करता है। क्योंकि एक चक्र के उत्पाद अगले को टेम्पलेट करते हैं, लक्ष्य क्षेत्र कई चक्रों में घातीय रूप से प्रवर्धित होता है। प्रकारों में रिवर्स-ट्रांसक्रिप्शन प्रवर्धन शामिल है, जो पहले आरएनए को डीएनए में कॉपी करता है, और वास्तविक समय मात्रात्मक प्रवर्धन, जो प्रारंभिक मात्रा को मापने के लिए उत्पाद संचय की निगरानी करता है।
Clinical relevance
प्रवर्धन आनुवंशिक परीक्षण, रोगज़नक़ का पता लगाने और फोरेंसिक पहचान के लिए केंद्रीय है; नैदानिक मार्गदर्शन के बजाय महत्व के रूप में प्रस्तुत किया गया है।
History
मुलिस ने 1980 के दशक की शुरुआत में पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन की कल्पना की थी, और सैकी और सहयोगियों द्वारा 1985 की रिपोर्ट ने इसके उपयोग का प्रदर्शन किया, जिसमें थर्मोस्टेबल पॉलीमरेज़ को बाद में अपनाने से यह नियमित हो गया; इस आविष्कार को 1993 के रसायन विज्ञान के नोबेल पुरस्कार से मान्यता मिली।
Key figures
- Kary Mullis
- Randall Saiki
- Henry Erlich
Related topics
Seminal works
- saiki1985
- lodish2016
Frequently asked questions
- पीसीआर को प्राइमर की आवश्यकता क्यों होती है?
- प्राइमर प्रत्येक स्ट्रैंड पर संश्लेषण के शुरुआती बिंदुओं को परिभाषित करते हैं, इसलिए वे निर्धारित करते हैं कि कौन सा क्षेत्र कॉपी किया गया है और पॉलीमरेज़ को विस्तार शुरू करने देते हैं।
- प्रवर्धन को घातीय क्या बनाता है?
- प्रत्येक चक्र के नए स्ट्रैंड अगले चक्र में टेम्पलेट बन जाते हैं, इसलिए लक्ष्य की प्रतियों की संख्या हर चक्र में लगभग दोगुनी हो जाती है।