PCR

PCR là chữ viết tắt của cụm từ Polymerase Chain Reaction, được dịch ở một vài sách là Phản ứng chuỗi trùng hợpcũng có sách gọi là "phản ứng khuếch đại gen". PCR là một kỹ thuật phổ biến trong sinh học phân tử nhằm khuyếch đại (tạo ra nhiều bản sao) một đoạn DNA mà không cần sử dụng các sinh vật sống như E. coli hay nấm men. PCR được sử dụng trong các nghiên cứu sinh học và y học phục vụ nhiều mục đích khác nhau, như phát hiện các bệnh di truyền, nhận dạng, chẩn...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
PCR PCRPCR là chữ viết tắt của cụmtừ Polymerase Chain Reaction,được dịch ở một vài sách là Phảnứng chuỗi trùng hợpcũng có sáchgọi là phản ứng khuếch đại gen.PCR là một kỹ thuật phổ biến trongsinh học phân tử nhằm khuyếch đại(tạo ra nhiều bản sao) một đoạnDNA mà không cần sử dụng cácsinh vật sống như E. coli hay nấmmen. PCR được sử dụng trong cácnghiên cứu sinh học và y học phụcvụ nhiều mục đích khác nhau, nhưphát hiện các bệnh di truyền, nhậndạng, chẩn đoán những bệnh nhiễmtrùng, tách dòng gene, và xác địnhhuyết thống.Lịch sửPhương pháp căn bản chạy PCRđược Kary Mullis phát minh, ôngđã đoạt giải Nobel về Hóahọc vào tháng 10 năm 1993 chothành tựu này, chỉ sau 7 năm khiông đưa ra ý tưởng. Ý kiến củaMullis là phát triển một quy trìnhmà DNA có thể nhân lên nhiều lầnmột cách nhân tạo qua nhiều chukỳ sao chép bởi enzyme DNApolymerase.DNA polymerase có tự nhiên trongsinh vật sống, nơi mà nó thực hiệnchức năng nhân DNA khi tếbào phân chia. Nó làm việc bằngcách nối với sợi DNA và tạo sợi bổsung. Theo quy trình PCR gốc củaMullis, enzyme phản ứng nhân bảnDNA được thực hiện trong ốngnghiệm (in vitro). Sợi DNA đôi bịtách thành 2 sợi đơn khi đun nóngở 96°C. Tuy nhiên, ở nhiệt độ nàyDNA polymerase bị phá hủy vì vậycần bổ sung enzyme sau mỗi giaiđoạn nung nóng của mỗi chu kỳ.Quy trình PCR gốc của Mulliskhông có hiệu quả cao vì nó mấtnhiều thời gian, cần một lượng lớnDNA polymerase, và phải liên tụclưu ý suốt trong quá trình PCR.Sau đó, quy trình gốc này đượcphát triển bằng cách dùng DNA-Polymerase lấy từ vi khuẩnthermophilic (ưa nhiệt) sống trongmạch nước phun ở nhiệt độ trên110°C. DNA polymerase từ sinhvật này là thermostable (ổn định ởnhiệt độ cao) và khi dùng trongPCR nó không bị phá vỡ khi hỗnhợp được nung nóng để tách sợiDNA. Từ đó, không cần phải thêmDNA-polymerase vào mỗi chu kỳ,quá trình sao chép DNA có thể đơngiản và tự động hơn.Một trong những DNA-polymerasechịu nhiệt đầu tiên được phân lậpđược từ Thermus aquaticus vàđược gọi là Taq. Taq polymeraseđược dùng rộng rãi trong thựcnghiệm PCR (5/2004). Nhược điểmcủa Taq là thỉnh thoảng nó nhầmlẫn trong quá trình sao chép DNA,dẫn đến đột biến (sai) trong chuỗiDNA, vì nó thiếu tính sửa saiexonuclease 3’-5’. Các polymerasenhư Pwo hay Pfu, được phân lập từArchaea có cơ chế sửa sai (cơ chếkiểm tra lỗi sai) và có thể làm giảmmột cách đáng kể số đột biến xảy ratrong chuỗi DNA được sao chép.Ngày nay, sự kết hợp giữa Taq vàPfu có thể cung cấp cả độ tin cậycao lẫn sự nhân bản chính xác củaDNA.Vấn đề bản quyền của kỹ thuậtPCRThe PCR technique was patentedby Cetus Corporation, whereMullis worked when he inventedthe technique. The Taq polymeraseenzyme is also covered by patents.There have been several high-profile lawsuits related to thetechnique, including most famouslya lawsuit brought by DuPont. Thepharmaceuticalcompany Hoffmann-LaRoche purchased the rights to thepatents in 1992 and currently holdsthem.