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PCR als Methode zur Diagnose von genetischen Krankheiten
Zuletzt überprüft: 23.04.2024
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Die PCR ist eine neue Errungenschaft in der Molekulargenetik, die für die DNA-Amplifikation verwendet wird und ermöglicht, dass der spezifische Teil der DNA (dh jedes interessierende Gen) in vitro mehr als 200.000 Mal schnell repliziert wird . Um die Reaktion durchzuführen, ist es ausreichend, das DNA-Material einer Zelle zu haben; die Menge an DNA, die durch PCR amplifiziert wird, ist so groß, dass diese DNA einfach gefärbt werden kann (unter Verwendung von radioaktiven Sonden, nachdem eine Elektrophorese nicht erforderlich ist). Eine Voraussetzung für die Durchführung der PCR ist die Kenntnis der Nukleotidsequenz der amplifizierten DNA-Region für die richtige Auswahl künstlich synthetisierter Primer.
Gegenwärtig ist die PCR ein Prozess, der in einer einzigen Röhre stattfindet und aus wiederholten Amplifikationszyklen (Duplizieren, Kopieren) einer spezifischen Sequenz des DNA-Moleküls besteht, um eine ausreichend große Anzahl von Kopien zu erhalten, die durch Elektrophorese identifiziert werden können. Eine der Schlüsselkomponenten der Reaktion sind "Primer" - synthetische Oligonukleotide, bestehend aus 20-30 Basen, komplementär zu "Stellen" (Abschnitten) der Anlagerung (Anheftung) an der identifizierten Stelle der Matrizen-DNA.
Die PCR erfolgt automatisch in einem programmierbaren Thermostaten - Thermocycler (Thermocycler). Der Drei-Stufen-Zyklus, der zu Replikaten des identifizierbaren Teils der Matrizen-DNA führt, wird 30 bis 50 Mal gemäß dem voreingestellten Programm des Thermocyclers wiederholt. Im ersten Zyklus hybridisieren die Oligopramere mit der ursprünglichen Matrizen-DNA und dann (in nachfolgenden Zyklen) und mit den neu synthetisierten DNA-Molekülen, wenn sie sich in der Reaktionsmischung anreichern. Im letzteren Fall endet die DNA-Synthese nicht aufgrund einer Änderung des Temperaturregimes, sondern nach Erreichen der DNA-Polymerasegrenze der amplifizierten Region, die die Größe der neu synthetisierten DNA-Region innerhalb eines Nukleotids bestimmt.
Als Nachweismethode für die erhaltenen DNA-Moleküle wird eine Elektrophorese verwendet, mit der das amplifizierte Material entsprechend der Größe der Amplikons (Amplifikationsprodukte) aufgetrennt wird.
Mit Hilfe der PCR ist es möglich, die Lokalisationsorte mutmaßlicher Mutationen oder polymorpher Stellen direkt zu untersuchen und das Vorhandensein anderer spezifischer Merkmale der DNA zu untersuchen.
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