PCR儀如何根據DNA的擴增來分類
發布時間：2013-10-22 閱讀：501次
DNA在細胞中的復制是—個比較復雜的過程。參與復制的基本因素有：DNA聚合酶、DNA連接酶、DNA模板、由引發酶合成的RNA引物、核苷酸原料、無機離子、合適的pH、以及解開DNA的超螺旋及雙螺旋等結構的若干酶與蛋白質因子等。
PCR儀是在試管中進行DNA復制反應，基本原理與體內相似，不同之處是耐熱的Taq酶取代DNA聚合酶，用合成的DNA引物替代RNA引物，用加熱（變性）、冷卻（退火、保溫（延伸）等改變溫度的辦法使DNA得以復制，反復進行變性、退火、延伸循環，就可使DNA擴增。
PCR儀的具體過程如下：
將PCR反應體系升溫至95℃左右，雙鏈的DNA模板就解開成兩條單鏈，此過程為變性。然后將溫度降至引物的Km值以下，3'端與5'端的引物各自與兩條單鏈DNA模板的互補區域結合，此過程稱為退火。當將反應體系的溫度升至70℃左右時，耐熱的TaqDNA聚合酶催化四種脫氧核糖核苷酸按照模板DNA的核苷酸序列的互補方式依次加至引物的3'端，形成新生的DNA鏈。每一次循環使反應體系中的DNA分子數增加約一倍。理論上循環幾次，就增加為2^n倍。當經30次循環后，DNA產量達2^30拷貝，約為10^9個拷貝。PCR儀擴增過程見。由于實際上擴增效率達不到2倍，因而應為（1+R）^n，R為擴增效率。
根據DNA擴增的目的和檢測的標準，可以將PCR儀分為普通PCR儀，梯度PCR儀，原位PCR儀，實時熒光定量pcr儀四類。
1、普通的PCR儀
把一次PCR擴增只能運行一個特定退火溫度的PCR儀，叫傳統的PCR儀，也叫普通PCR儀。如果要做不同的退火溫度需要多次運行。主要是做簡單的，對目的基因退火溫度的擴增。該儀器主要應用于科研研究，教學，醫學臨床，檢驗檢疫等機構。
2、梯度PCR儀
把一次性pcr擴增可以設置一系列不同的退火溫度條件(溫度梯度)，通常12種溫度梯度，這樣的儀器就叫梯度PCR儀。因為被擴增的不同DNA片段，其適退火溫度不同，通過設置一系列的梯度退火溫度進行擴增，從而一次性PCR擴增，就可以篩選出表達量高的適退火溫度，進行有效的擴增。主要用于研究未知DNA退火溫度的擴增，這樣節約成本的同時也節約了時間。主要用于科研，教學機構。梯度PCR儀，在不設置梯度的情況下也可以做普通PCR擴增。
3、原位PCR儀
用于從細胞內靶DNA的定位分析的細胞內基因擴增儀，如病源基因在細胞的位置或目的基因在細胞內的作用位置等。是保持細胞或組織的完整性，使PCR反應體系滲透到組織和細胞中，在細胞的靶DNA所在的位置上進行基因擴增，不但可以檢測到靶DNA，又能標出靶序列在細胞內的位置，于分子和細胞水平上研究疾病的發病機理和臨床過程及病理的轉變有重大的實用價值。
4、實時熒光定量PCR儀
在普通PCR儀的基礎上增加一個熒光信號采集系統和計算機分析處理系統，就成了熒光定量PCR儀。其PCR擴增原理和普通PCR儀擴增原理相同，只是PCR擴增時加入的引物是利用同位素、熒光素等進行標記，使用引物和熒光探針同時與模板特異性結合擴增。擴增的結果通過熒光信號采集系統實時采集信號連接輸送到計算機分析處理系統得出量化的實時結果輸出。把這PCR儀叫做實時熒光定量PCR儀。熒光定量PCR儀有單通道，雙通道，和多通道。當只用一種熒光探針標記的時候，選用單通道，有多熒光標記的時候用多通道。單通道也可以檢測多熒光的標記的目的基因表達產物，因為一次只能檢測一種目的基因的擴增量，需多次擴增才能檢測完不同的目的基因片段的量。該儀器主要用于醫學臨床檢測，生物醫藥研發，食品行業，科研院校等機構。
