PCR技术的基本原理及特点

　　内容摘要：PCR的基本原理是以拟扩增的DNA分子为模板，以一对分别与模板，末端相互补的寡核苷酸片段为引物，在DNA聚合酶的作用下，按照半保留复制的机制沿着模板链延伸直至完成新的DNA合成，不断重复这一过程，即可使目的DNA片段得到扩增。因为新合成的DNA也可以作为模板，因而PcR可使DNA的合成量呈指数增长。

　　PCR的基本原理是以拟扩增的DNA分子为模板，以一对分别与模板，末端相互补的寡核苷酸片段为引物，在DNA聚合酶的作用下，按照半保留复制的机制沿着模板链延伸直至完成新的DNA合成，不断重复这一过程，即可使目的DNA片段得到扩增。因为新合成的DNA也可以作为模板，因而PcR可使 DNA的合成量呈指数增长。

　　(a)起始材料是双链DNA分子;

　　(b)反应混合物加热后发生链的分离，然后制冷使引物结合到位于待扩增的靶DNA区段两端的退火位点上;

　　(c)Tn口DNA聚合酶以单链DNA为模板在引物下利用反应混合物中的dNTP合成互补的新链DNA;

　　(d)将反应混合物再次加热，使旧链和新链分离开来，这样便有4个退火位点可供引物结合，其中两个在旧链上，两个在新链上;

　　(e)nq DNA聚合酶合成新的互补链DNA，但这些链的延伸精确地局限于靶DNA序列区。因此这两条新合成的DNA链的跨度是严格地定位在两条引物界定的区段内;

　　(f)重复过程，引物结合到新合成的DNA单链的退火位点;

　　(g)Taq DNA聚合酶合成互补链，产生出两条与靶DNA区段完全相同的双链DNA片段。组成PCR反应体系的基本成分包括：模板DNA、特异性引物、nq DNA聚合酶(具耐热性)、脱氧核苷三磷酸(dNTP)以及笛有Mg什的缓冲液。PCR主要由高温变性、低温退火和适温延伸三个步骤反复的热循环构成，即是将反应系统加热至95~C，使待扩增的靶DNA双链受热变性成为两条单链DNA模板，同时引物自身和引物之间存在的局部双链也得以消除;而后在低温 (37~55~C)情况下，两条人工合成的寡核苷酸引物与互补的单链DNA模板结合，形成部分双链;再将反应温度升至72~C，Taq DNA聚合酶，以引物3’端为合成的起点，以单核苷酸为原料，沿模板以方向延伸，合成DNA新链。这样，每一双的DNA模板，经过一次变性、退火、延伸三个步骤的热循环后就成了两条双链DNA分子。如此反复进行，每一次循环所产生的DNA均能成为下一次循环的模板，每一次循环都使两条人工合成的引物间的 DNA特异区拷贝数扩增一倍，PCR产物得以2”的指数形式迅速扩增，经过25~30个循环后，NNAN~N扩增10倍以上。