关于PCR，你知道多少？（一）

PCR的原理

多聚酶链式反应（polymerase chain reaction）简称PCR技术，是近30多年发展起来的一种体外扩增特异性DNA片段的技术，可在数小时之内对仅有几个拷贝的基因放大千万倍。那么，PCR的原理是怎样的呢？

PCR技术实际上是在模板DNA、引物以及原料（四种脱氧核糖核苷酸）在适宜的反应条件下，通过DNA聚合酶的酶促反应完成DNA扩增的过程。

PCR技术的特异性取决于引物和模板DNA结合的特异性。PCR反应分为三步：

1）变性：通过加热时DNA双螺旋的氢键断裂，双链解离成单链DNA；

2）退火：当温度突然降低时由于模板分子结构较引物复杂的多，而且反应体系中引物DNA量远大于模板DNA，使引物和其互补的模板在局部形成杂交链，而模板DNA双链之间互补的机会较少；

3）延伸：在DNA聚合酶和四种脱氧核糖核苷酸第五以及Mg2+存在的条件下，5’→3’的聚合酶催化以引物为起点的DNA链延伸反应。

4）3步为一个循环，每一个循环的产物可以作为下一个循环的模板，30个循环左右，介于两个引物之间的特异性DNA片段得到了大量的复制，数量可达2×107个拷贝。

    如图中所示，经过高温变性，低温退火和中温延伸3个温度的作用，模板上介于两个引物之间的片段不断得到扩增。每循环一次，目的基因的拷贝数加倍，随着循环次数的增加，目的基因以2n的形式增长。PCR扩增的特异性是由人工合成的一对引物来决定的。在反应的最初阶段，原来的DNA起着起始模板的作用，随着循环次数的增加，由引物介导的片段急剧增多而成为主要的模板。