1.PCR原理
(1)细胞内DNA复制条件
条件
|
组分
|
作用
|
模板
|
DNA的两条单链
|
提供复制的模板
|
原料
|
四种脱氧核苷酸
|
合成DNA子链的原料
|
酶
|
解旋酶
DNA聚合酶
|
打开DNA双螺旋
催化合成DNA子链
|
能量
|
ATP
|
为解螺旋和合成子链供能
|
引物
|
RNA
|
为DNA聚合酶提供合成的3’端起点
|
(2)细胞内DNA复制过程
①DNA的两条链是反向平行的,通常将DNA的羟基末端称为3’端,而磷酸基团的末端称为5’端。DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,而只能从3’端延伸DNA链,因此,DNA复制需要引物。DNA的合成方向总是从子链的5’端向3’端延伸。
②在DNA的复制过程中,复制的前提是双链解开。在体外可通过控制温度来实现。在80~100 ℃的温度范围内,DNA的双螺旋结构将解体,双链分开,这个过程称为变性。PCR利用了DNA的热变性原理,通过控制温度来控制双链的解聚与结合。由于PCR过程的温度高,导致DNA聚合酶失活,后来耐高温的DNA聚合酶的发现和应用,大大增加了PCR的效率。
③PCR反应需要在一定的缓冲溶液中进行,需提供:DNA模板,分别与两条模板链相结合的两种引物,四种脱氧核苷酸,耐热的DNA聚合酶,同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。