什么是聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction)？

聚合酶链反应（PCR）利用酶大量复制脱氧核糖核酸（DNA）链的一部分，以便于分析，例如寻找感兴趣的基因。像核链式反应，聚合酶链式反应是一个指数级的过程，只要有维持反应的原料，就可以进行。与自然界中的DNA复制不同，PCR只能复制相当小的DNA片段，它的上限约为2-3千碱基对（kb），它使用无生命的酶来完成其复制效果，与其他使用活性生物体的复制方法不同。有各种类型的DNA聚合酶，每种都有特定的功能。现代聚合酶链反应需要要工作的六个基本组成部分：要复制的DNA片段，划定片段的引物，进行复制的Taq聚合酶，作为原料的DNA核苷酸，一个化学缓冲环境和一个称为热循环器的机器。热循环器通常装有多个带有多个PCR的试管，每个试管可容纳15到100微升，一立方毫米水下的数值。大约使用100毫微克的DNA碱基。聚合酶链反应可用于确定孩子的亲子关系。Taq聚合酶是聚合酶链反应的关键成分，是从一种深海的热喷口细菌中提取的，Thermus aquaticus。它对复制很有效，但并不完美，大约每800万个碱基对就会出错一次。在Taq聚合酶之前，也曾使用过其他聚合酶，但许多聚合酶在反应开始所需的温度下会分解加热循环是复杂的，但包括几乎一直到沸点的温度，因此聚合酶的耐久性至关重要。聚合酶链式反应（PCR）使用酶大量复制脱氧核糖核酸（DNA）链的一部分，以便于分析PCR方法如下：将所有成分混合在一个体积通常为200微克的小瓶中，将混合物加热到接近沸点的温度，以打破双链DNA中的氢键，创造容易被复制的单链。这被称为变性。复制的链越长，变性过程持续的时间就越长。聚合酶链反应的下一步叫做退火。引物是定制的短DNA链，是专门设计用来结合待复制片段起始和末端的位点。如果引物设计错误或该阶段的温度错误，引物会随机与DNA结合，导致片段复制错误。大多数引物在达到沸点的三分之二左右熔化，并退火，一个1-2分钟的过程，在低于这个数度的地方发生。PCR的最后一个步骤被称为延伸和最终延伸。这就是奇迹发生的地方。聚合酶快速复制DNA片段，在短短几分钟内创造出数百万个拷贝。通常，一个周期包括所有先前的步骤，重复大约二三十次。结果是一堆复制的DNA聚合酶链反应有多种用途，包括亲子鉴定、确定基因缺陷或病毒DNA的存在与否、克隆基因、引入特定突变、分析灭绝物种或死者的DNA、"犯罪现场的基因指纹"等等她的一半DNA遗传给了未出生的孩子。