副标题#e#一、聚合酶链反应的历史回顾
1、核酸体外扩增最早的设想
由Khorana及其同事于1971年提出:“经过DNA变 性,与合适引物杂交,用DNA聚合酶延伸引物,并不断重视该过程便可克隆tRNA基 因”。但由于当时很难进行测序和合成寡核苷酸引物,且当时(1970年)Smith等发现了 DNA限制性内切酶,使体外克隆基因成为可能,所以,使Khorana等的早期设想被人 们遗忘。
2、聚合酶链反应的发明
1985年,美国PE-Cetus公司的人类遗传研究室 Mullis等人才发明了具有划时代意义的聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction, PCR), 使人们梦寐以求的体外无限扩增核酸片段的愿望成为现实。其原理类似于DNA的体内 复制,只是在试管中给DNA的体外合成提供一种合适条件。开始是使用大肠杆菌 DNA聚合酶Klenow片段来扩增人基因组中的特异片段。由于该酶不耐热,因此,每次 加热变性DNA后都要重新补加Klenow酶。在操作多份标本时,这一过程耗时,费力, 且易出错。耐热DNA聚合酶的应用使得PCR反应更易于自动化,继而PE-Cetus公司推 出了第一台PCR热循环仪,使该技术的自动化成为现实。Mullis等因此项技术于1993年 获得诺贝尔奖金。
二、聚合酶链反应相关技术的发展
PCR及其相关技术的发展速度是惊人的。国际上分别于1988年和1990年在美国和 英国召开了第一届和第二届PCR技术专题研讨会。第一届会议主要讨论了PCR的应用 与技术本身的优化问题;第二届会议的主要议题是人类基因组计划与PCR的最新进 展。这充分体现了生物学家对PCR的重视。
(表)聚合酶链反应的相关技术
名 称
主要用途
简并引物扩增法
扩增未知基因片段
巢居PCR
提高PCR敏感性、特异性,分析突变
复合PCR
同时检测多个突变或病原
反向PCR
扩增已知序列两侧的未知序列,致产物突变
单一特异引物PCR
扩增未知基因组DNA
单侧引物PCR
通过已知序列扩增未知cDNA
锚定PCR
分析具备不同末端的序列
增效PCR
减少引物二聚体,提高PCR特异性
固着PCR
有利于产物的分离
膜结合PCR
去除污染的杂质或PCR产物残留
表达盒PCR
产生合成或突变蛋白质的DNA片段
连接介导PCR
DNA甲基化分析、突变和克隆等
RACE-PCR
扩增cDNA末端
定量PCR
定量mRNA或染色体基因
原位PCR
研究表达基因的细胞比例等
臆断PCR
鉴定细菌或遗传作用
通用引物PCR
扩增相关基因或检测相关病原
信使扩增表型分型(mapping)
同时分析少量细胞的mRNA
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