部分友友還是搞不清楚PCR是個什么東西，搞不清楚為什么可以進行基因擴增，這一節(jié)我們就了解一下穆利斯與PCR技術的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展。

一、PCR的提出和發(fā)展

      1983年春天的一個周五晚上，穆利斯開車帶著女友前往鄉(xiāng)間度周末。在蜿蜒的鄉(xiāng)間公路上開著車，一段DNA反復復制的景像，在他的腦海里冒了出來。

      事實上，DNA復制起始于DNA的解鏈，只需要通過加熱讓雙鏈DNA變?yōu)閱捂淒NA，然后再添加和單鏈DNA末端相結(jié)合的引物DNA，這樣就開始了復制的過程，因此，只需要人為的給予其一些條件，就可以讓DNA在實驗室環(huán)境下由1個變?yōu)?個、2個變?yōu)?個……從而大量地復制擴增!這些關于PCR雛形的想法讓穆利斯興奮不已，整個周末，山間小屋的全部紙片都被他用來打草稿了。

      1983年8月，穆利斯第一次正式地將他所設想的PCR方法原理在公司里作了展示，但是穆利斯的設想并沒有得到大家的認同。

      經(jīng)過幾個技術員和穆利斯反反復復地調(diào)整實驗條件，直到1984年11月，他們第一次獲得了可信的結(jié)果，接下來，日裔技術員才木的加入使得PCR的結(jié)果更加干凈漂亮，毋庸置疑!

      1986年5月舉行的“人類分子生物學"專題研討會，在這次大會中，穆利斯在很多分子生物學界專家面前第一次報道了PCR的原理和實際應用結(jié)果，向世人建立了其PCR發(fā)明人的印象。

      1988年，塞凱等從溫泉中分離的一株水生嗜熱桿菌中提取到了一種耐熱DNA聚合酶，將該來源的聚合酶用在PCR之后的結(jié)果讓大家欣喜若狂，此酶不僅耐高溫，熱變性時不會被鈍化，不必在每次擴增反應后再加新酶，并且大大地提高了擴增片段的特異性和效率，靈敏度也大大提高。此酶被命名為TaqDNA多聚酶。這也就是現(xiàn)在PCR技術所常使用的酶。

      直到后來自動熱循環(huán)儀的發(fā)明，實現(xiàn)了PCR的快速擴增、自動化，才使得PCR廣泛地應用起來 。

二、什么是PCR？

     1.PCR，聚合酶鏈式反應(polymerase chain reaction，PCR)，一種體外擴增核酸的技術。它可以在短時間內(nèi)倍增極微量DNA(理論上說僅有一個DNA就足夠了)至十萬或百萬倍。

     2.PCR過程主要分為以下三個階段：

      （１）變性（Denaturation）：將雙鏈DNA加熱至高溫（通常94-98℃），使其解鏈成為單鏈DNA。（高溫使DNA雙鏈變成單鏈）

模板DNA經(jīng)加熱至9５℃左右一定時間后，使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴增形成的雙徒DNA解離，使之成為單鏈，以便它與引物結(jié)合，為下輪反應做準備。

（２）退火（Annealing）：降低溫度（通常50-65℃），使寡核苷酸引物與目標DNA片段的互補序列結(jié)合。引物的設計需要與目標DNA片段的兩端互補，以確保擴增的準確性。（低溫使引物與模板結(jié)合）

１.DNA測序：PCR擴增可以提供足夠的DNA量進行測序，從而幫助人們了解DNA序列的結(jié)構和功能。

２.基因分型：PCR擴增可以擴增出目標基因的特定片段，從而進行基因分型和分析。

３.基因克隆：PCR擴增可以擴增出目標基因的全長或部分序列，從而進行基因克隆和表達。

４.病原體檢測：PCR擴增可以擴增出病原體DNA的特異性序列，從而進行病原體檢測和診斷。

[2] 張婷婷, 細說PCR——生物技術海洋之一粟, 生命世界. 2007

[３]許林玉, 凱利穆利斯, 科學人物. 2019

[4]古佳玉、安成才, T-Linker PCR技術, 科學前言. 2003

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