Полимераздык чынжыр реакциясы (ПЦР) – биологиялык материалда аз өлчөмдө дезоксирибонуклеин кислотасын (ДНК) аныктоого, тагыраак айтканда анын айрым фрагменттерин аныктоого жана аларды көп эсе көбөйтүүгө мүмкүндүк берүүчү молекулярдык биологиянын ыкмасы. Андан кийин алар гел электрофорези аркылуу визуалдык түрдө аныкталат. Реакция 1983-жылы К. Муллис тарабынан иштелип чыккан жана акыркы жылдардагы көрүнүктүү ачылыштардын тизмесине киргизилген.
ПЦРдин механизмдери кандай
Бүткүл техника нуклеиндик кислоталардын өзүн-өзү репликациялоо жөндөмдүүлүгүнө негизделген, бул учурда лабораторияда жасалма түрдө жүргүзүлөт. ДНКнын репродукциясы молекуланын эч бир аймагында башталбай, белгилүү бир нуклеотид ырааттуулугу бар аймактарда - башталгыч фрагменттерден башталышы мүмкүн. Полимераздык чынжыр реакциясы башталышы үчүн праймерлер (же ДНК зонддору) керек. Булар берилген нуклеотид ырааттуулугу менен ДНК чынжырынын кыска фрагменттери. Алар үлгүнүн ДНКсынын башталгыч аймактарына толуктап турат (б.а. тиешелүү).
Албетте, праймерлерди түзүү үчүн илимпоздор техникага катышкан нуклеин кислотасынын нуклеотиддик ырааттуулугун изилдөөсү керек. Дал ушул ДНК зонддору реакциянын өзгөчөлүгүн жана анын башталышын камсыз кылат. Керектүү ДНКнын жок дегенде бир молекуласы үлгүдө табылбаса, полимераздык чынжыр реакциясы өтпөйт. Жалпысынан жогорудагы праймерлер, нуклеотиддердин жыйындысы, ысыкка чыдамдуу ДНК-полимераза реакциянын жүрүшү үчүн зарыл. Акыркысы фермент - үлгүнүн негизинде жаңы нуклеиндик кислота молекулаларынын синтези үчүн катализатор. Бул заттардын бардыгы, анын ичинде ДНКны аныктоо үчүн зарыл болгон биологиялык материал да реакция аралашмасына (эритмеге) кошулат. Бул белгилүү бир убакыт үчүн абдан тез жылытуу жана муздатуу жүзөгө ашырат атайын термостат жайгаштырылган - цикл. Адатта 30-50 болот.
Бул реакция кантип иштейт
Анын маңызы бир циклдин ичинде праймерлер ДНКнын керектүү бөлүмдөрүнө жабышып, андан кийин ферменттин таасири астында эки эсе көбөйгөндүгүндө турат. Алынган ДНК тилкелеринин негизинде молекуланын жаңы жана жаңы бирдей фрагменттери кийинки циклдерде синтезделет.
Полимераздык чынжыр реакциясы ырааттуу жүрүп, анын кийинки этаптары бөлүнөт. Биринчиси ар бир жылытуу жана муздатуу циклинде продукциянын көлөмүнүн эки эсе көбөйүшү менен мүнөздөлөт. Экинчи этапта реакция басаңдайт, анткени фермент бузулуп, активдүүлүгү да жоголот. Мындан тышкары нуклеотиддердин жана праймерлердин запастары түгөнүп калат. Акыркы этапта - плато - продуктылар мындан ары топтолбойт,анткени реагенттер жок.
Кайда колдонулат
Шексиз, полимераздык чынжыр реакциясы медицинада жана илимде эң кеңири колдонууну табат. Бул жалпы жана жеке биологияда, ветеринарияда, фармацияда жана ал тургай экологияда колдонулат. Мындан тышкары, алар тамак-аш азыктарынын жана экологиялык объектилердин сапатын көзөмөлдөө үчүн ушундай кылышат. Полимераздык чынжыр реакциясы аталыкты тастыктоо жана адамды идентификациялоо үчүн соттук-медициналык практикада активдүү колдонулат. Криминалистикада, ошондой эле палеонтологияда бул ыкма көбүнчө жалгыз чыгуунун жолу болуп саналат, анткени изилдөө үчүн көбүнчө ДНК өтө аз. Албетте, ыкма практикалык медицинада абдан кеңири колдонулушун тапты. Ал генетика, жугуштуу оорулар жана онкологиялык оорулар сыяктуу тармактарда керек.
