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第2章 PCR及实时荧光定量PCR技术
引言
聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)是根据生物体内DNA序列能进行快速复制的特点,实现在体外对特定DNA序列进行快速扩增,可在短时间内在试管中获得数百万个特异DNA序列拷贝。
1971年,Khorana等最早提出核酸体外扩增的设想:“经DNA变性,与合适的引物杂交,用DNA聚合酶延伸引物,并不断重复该过程便可合成tRNA基因。”1985年10月,Cetus公司的Mullis发明此项体外核酸扩增技术,获得了1993年诺贝尔化学奖,是诺贝尔奖第一次颁奖给技术发明人。
DNA的半保留复制是生物进化和传代的重要途径。双链DNA在多种酶的作用下可以变性解旋成单链,在DNA聚合酶的参与下,根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子拷贝。在实验中发现,DNA在高温时也可以发生变性解链,当温度降低后又可以复性成为双链。因此,通过温度变化控制DNA的变性和复性,加入设计引物、DNA聚合酶、dNTP,就可以完成特定基因的体外复制。
PCR技术操作简便、结果可靠,具有特异性强、灵敏度高、纯度要求低等特点,被世界各国广泛应用于医学、农业、考古学等各个领域的基因研究和分析,对分子生物学的发展产生了革命性的影响。目前PCR技术在病理诊断、亲子鉴定、基因筛查和物种鉴定等多个领域起着至关重要的作用。