مبانی PCR و کاربردهای آزمایشگاهی
سلام به همه برو بچه های انجمن زیست شناسی .
خیلی وقت بود که قول داده بودم در زمینه ژنتیک یه تاپیک بزنم ولی جداد هم کم بود وقت داشتم هم یه خورده مشکلات در تهیه منابع بود . ولی بخاطر عشقی که به این کار داشتم در زمینه PCR که پیشنهاد یکی از دوستان هم بود یه تاپیک زدم . در مورد PCR باید بگم خیلی خیلی جذابه بخصوص برای کسانیکه به علم ژنتیک و بیوشیمی علاقه دارند .
زیاد دیگه وقتتون رو نمی گیرم فقط این رو بگم که بهتر دونستم مراحل PCR رو از مقدمه و مفاهیم پایه شروع کنم و به بالا تمومش کنم تا سطح علمی تاپیک به تدریج از 0 به 100 برسه تا مطالب برای همه مفید باشه و سعی کنیم که دنبالشو بگیریم و در مورد هر قسمت بحث و تبادل نظر بکنیم .
اینم اموزشPCR :
مقدمه ای بر PCR ؛
1) مقدمه :" PCR " یک دستگاه فتوکپی DNA"
واقعاً عمل می کند ؟ " خیلی ساده است ! ، " چرا من بهش فکر نکرده بودم؟ " این افکار احتمالاً اولین سؤالاتی بود که اکثر محققان زیست شناسی مولکولی هنگام خواندن گزارش های واکنش زنجیره ای پلی مراز (Polymerase Chain Reaction) یا بطور خلاصه PCR از خود می پرسیدند . PCR از چند مادۀ سادۀ اولیه استفاده می کند، موادی که هر روزه در آزمایشگاه با آنها کار می کنیم. این مواد برای ساخت نسخه های بسیار زیاد از یک قطعه DNA خاص در داخل لوله ازمایش بکار می رود . PCR دستگاه فتوکپی DNA نامیده شده است . اگر چه PCR بنظر ساده می آید ، ولی در واقع یک فرآیند پیچیده است که مواد مختلفی در آن نقش دارند . بعضی مواد در ابتدای واکنش غلظت بسیار کمی دارند(DNA الگو ) ولی با پیشرفت واکنش غلظت آنها افزایش می یابد، ولی غلظت بعضی از آنها در طول واکنش به میزان بسیار جزئی تغییر می کند ( پرایمر و dNTP) . تغییرات دما و PH زیاد است ؛ به همین دلیل نوسانات زیادی در واکنش های دینامیک مولکولی وجود دارد . بنابراین PCR یک فرآیند بسیار پیچیده است. ولی کارآیی و انعطاف پذیری آن برای کار بر روی DNA بسیار زیاد است .
در زمان کوتاهی پس از اختراع آن توسط Kary Mumis , PCR شناخت ما از زیست شناسی مولکولی را متحول کرده است .
ورود PCR در تحقیقات زیست شناسی و پزشکی به مثابۀ یک "تقویت کننده" در موتور عمل کرده و سرعت پیشرفت تحقیقات بر روی ژنها و ژنومها را افزایش داده است. اکنون ما قادریم هر ژنی را از هر موجودی با PCR جدا کنیم و این روش سنگ بنای تمامی پروژه های تعیین توالی ژنوم می باشد . پس از جدا کردن یک ژن می توانیم آن را به منظور کلون کردن و یا جهش زائی تغییر دهیم و یا اینکه روشهای تشخیصی برای شناسائی جهش های آن ژن طراحی کنیم . از زمان گزارش اولیه کاربردهای عملی PCR ، نه تنها میزان کاربرد PCR برای ساخت DNA به طور چشمگیر افزایش یافته است ، بلکه تعداد مقالات منتشر شده در زمینۀ کاربردهای جدید PCR و یا روشهای مبتنی بر آن نیز افزایش تصاعدی داشته است .
چندین کتاب و یک مجلۀ جدید منتشر شده است و محصولات و کیت های تجاری زیادی در زمینۀ تحقیقات و روشهای تشخیصی مبتنی بر PCR به بازار عرضه شده است، که بعضی از آنها در پست های بعدی مورد بررسی قرار می گیرد .
2) تاریخچۀ PCR:
سالها پیش در سال 1971 ، Khorana و همکارانش روشی را برای همانند سازی یک ناحیه از DNA دو رشته ای با استفاده از دو پرایمر ساخت DNA گزارش کردند که انتهای 3' پرایمر به سمت یکدیگر طراحی شده بود . ولی ایدۀ استفاده از این خاصیت به صورت چرخه های تکراری در یک واکنش تکثیر تا 12 سال بعد ارائه نشد. " گاهی یک ایدۀ خوب زمانی به ذهن شما می رسد که انتظارش را ندارید " . این جملۀ آغازین گزارش Kary Mullis ، مخترع PCR ، در مجلۀ Scientific American است. در مورد اینکه چگونه ، در هنگام رانندگی شبان در کوه های کارولینای شمالی در بهار 1983 ، ایدۀ راه اندازی PCR به ذهن وی الهام شد . اولین آزمایش های عملی PCR در شرکت Cetus انجام شد، که Mullis برای آن شرکت کار می کرد و پس از اختراع آن یکی از اصلی ترین منابع درآمد این شرکت بود تا اینکه در 1991 این شرکت امتیاز استفاده از PCR را به قیمت 300 میلیون دلار واگذار کرد، از زمانی که کاربردهای بالقوۀ PCR مشخص شده است، بدلیل مبالغ مالی زیادی که در زمینۀ حق امتیاز آن مبادله می شود، استفاده از آن در پیچ و خم مسائل تجاری گیر کرده است . PCR تحت پوشش حق امتیاز از انحصاری دو شرکت Hoffman La Roche وSystem Roche Molecular قرار دارد و این دو شرکت جهت جلوگیری از استفاده غیرمجاز این روش به شدت تلاش می کنند. حق امتیازهای ثبت شده در آمریکا با شماره های 202 – 83-4 ، 195 – 683-4 ، 159 -800 -4 ، 188- 965- 4 برای پوشش فرآیند PCR و شماره های 818-889-4-، 216-075-6 و 352 – 079-5 برای استفاده از DNA پلی مرازهای Taq و ® Ampi taq می باشد . تمامی موسسات ، از جمله سازمان های دانشگاهی و عمومی، برای دسترسی به روش PCR ، که شامل همۀ موارد و دستگاههای ترموسایکلر می شود، باید جهت گرفتن موافقت های مورد نیاز اقدام کنند . آزمایشگاه های دانشگاهی در صورت خرید مواد Gene Amp از شرکت
Applied Bio Systems ( بخشی از مجموعۀ PE Bio Systems ) فروش DNA پلی مراز Taq می باشند؛ معنی آن این است که PCR در حال حاضر بیش از 25 شرکت مختلف مجاز به فروش DNA پلی مراز Taq می باشند ؛ معنی آن این است که PCR با استفاده از DNA پلی مراز Tag و یا دستگاه های ترموسایکلر از شرکت های غیرمجاز انجام شود. بعضی از شرکت های تجاری بدون مجوز انواع خاص DNA پلی مرازهای مقاوم به حرارت خاص خود را عرضه می کنند؛ ولی DNA پلی مرازها فقط باید برای اهداف غیر از PCR ، مثلاً تعیین توالی DNA استفاده شود . اگر شما در زمینۀ آزمایشهای PCR فعال هستید حتی به صورت طرف سوم و یا به منظور کنترل کیفیت داخلی، موظفید جهت اخذ مجوزهای اختصاصی اقدام نمائید. در برخی موارد این مجوز را می توانید از طریق خرید
کیت های اختصاصی مجاز در زمینۀ کار خود کسب کنید. در صورتی که هیچ کیتی برای اهداف اختصاصی شما وجود ندارد، لازم است جهت مجوز اختصاصی خود تقاضا نمائید.
چگونگی موارد مربوط به اخذ مجوز برای مواد PCR و دستگاه های ترموسایلکر در آردس اینترنتی: http: //www.pebio.com/ab/pcrli censefag/ منتشر شده است. مراحل قانونی تا مرحلۀ صدور کمی وقت می گیرد، البته در زمان نوشتن این کتاب شرکت Promega یک اعتراض قانونی در زمینۀ یکی از اولین حق امتیازهای مربوط به DNA پلی مراز Taq ها مطرح کرده است ، ولی هنوز شرکت Roche این حق امتیاز را حفظ کرده است. نتیجۀ نهایی این پرونده ممکن است پیامدهای جالبی را برای شرکت ها و کاربران این DNA پلیمراز به دنبال داشته باشد .
امید وارم تا اینجاش بدردتون خورده باشه .....
اگه انتقادی هست بگید تا در پست های بعدیم رفعشون بکنم .
یا حق ...
پاسخ با نقل قول
پاسخ: مبانی PCR و کاربردهای آزمایشگاهی
ارسالی توسط kany 
این مطلب را به اشتراک بگذارید