पॉलिमरेज साखळी प्रतिक्रिया आण्विक जीवशास्त्रातील एक प्रक्रिया दर्शवते जी अनुवांशिक सामग्रीपासून विभागांची प्रत बनवते (डीऑक्सिरीबोन्यूक्लिक acidसिड, डीएनए). डीएनएच्या क्षमतेपासून लाखो समान प्रती तयार केल्या जातात. अशा प्रकारे, विविध तपासणीसाठी पुरेशी प्रमाणात उपलब्ध आहेत.
पॉलिमरेज साखळीची प्रतिक्रिया काय आहे?
पॉलिमरेज साखळी प्रतिक्रिया आण्विक जीवशास्त्रातील अशी एक पद्धत दर्शवते जी अनुवांशिक सामग्रीपासून विभागांची नक्कल करते (डीऑक्सिरीबोन्यूक्लिक acidसिड, डीएनए). पॉलिमरेझ चेन रिएक्शन (पीसीआर) हा शब्द एंजाइम, पॉलिमरेज (डीएनए पॉलिमरेज) च्या मदतीने इन विट्रो (लॅटिन: ग्लासमध्ये) प्रतिक्रियेचे वर्णन करतो, ज्यामुळे काही विशिष्ट प्रत तयार होते. जीन अनुक्रम या प्रतिक्रियेचे उत्पादन ही या प्रतिक्रियेच्या नवीन चक्रासाठी सुरूवात होणारी सामग्री आहे. संख्या रेणू दुहेरी आणि त्याच वेळी नवीन चक्रासाठी टेम्पलेट म्हणून काम करते. याला घातांकीय गुणाकार म्हणतात. हे साखळीच्या प्रतिक्रियेप्रमाणेच काही मिनिटांच्या मोठ्या वेगाने प्रयोगशाळेत होते. ही प्रयोगशाळा प्रक्रिया प्रतिकृती दरम्यान नैसर्गिक परिस्थितीत उद्भवलेल्या अनुवांशिक माहितीच्या (डीएनए) नक्कलची नक्कल करते. अमेरिकन रसायनशास्त्रज्ञ केबी मुलिस हा या प्रक्रियेचा शोधकर्ता मानला जातो. 1983 मध्ये, त्याने ही डीएनए संश्लेषण प्रक्रिया सुरू केली आणि दहा वर्षांनंतर रसायनशास्त्रातील नोबेल पुरस्काराने सन्मानित केले गेले.
कार्य, परिणाम आणि उद्दीष्टे
सजीवांमध्ये, डीएनए इन गुणसूत्र पीसीआर वापरून मोठे करणे शक्य नाही अशी लांबी आहे. त्याऐवजी हे परिभाषित विभाग वाढवण्यासाठी लागू केले जाते. हे जीन्स असू शकते, ज्याचा एक विशिष्ट भाग असू शकतो जीन, किंवा प्रदेश ज्यामध्ये लिप्यंतरित केलेले नाही प्रथिने, म्हणजेच, नॉन-कोडिंग आहेत. या विभागांमध्ये सहसा तीन हजार बेस जोड्या नसतात, त्या तुलनेत प्रत्येक संचाच्या अंदाजे दुप्पट तीन अब्ज बेस जोड्या असतात गुणसूत्र मानवांमध्ये पॉलिमरेज साखळी प्रतिक्रियेसाठी एकल- किंवा दुहेरी असणारी डीएनए साखळी आवश्यक आहे ज्याची रचना कमीतकमी अर्धवट ज्ञात असावी. सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य व्यतिरिक्त, पॉलिमरेज, दोन प्राइमर वापरले जातात. हे डीएनएचे बिल्डिंग ब्लॉक्स आहेत जे प्रारंभ आणि समाप्ती बिंदू म्हणून कार्य करतात. त्या अनुक्रमात वैशिष्ट्यीकृत आहेत जे प्रदेश वाढविण्याकरिता अचूकपणे जुळतात. प्रयोगशाळेत, पॉलिमरेझ चेन प्रतिक्रिया प्रोग्राम करण्यायोग्य हीटिंग ब्लॉकमध्ये केली जाते. पॉलिमरेज, प्राइमर, नवीन स्ट्रँड (डीऑक्सिरीबोन्यूक्लियोसाइड ट्रायफॉस्फेट्स) तयार करण्यासाठी बिल्डिंग ब्लॉक आणि आवश्यक घटक मॅग्नेशियम बफर सोल्यूशनमध्ये आयन एकत्र जोडले जातात. प्रतिक्रियेसाठी तापमान-वेळेचा प्रोग्राम 94 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त तापमानात विकृतीसह प्रारंभ होतो. या प्रक्रियेत, दुहेरी अडकलेला डीएनए क्लीव्हेड आहे आणि एकल-अडकलेल्या स्वरूपात उपस्थित आहे. पुढील चरणात, सुमारे 70 डिग्री सेल्सिअस तापमानात, प्राइमरला बांधले जाते जीन अनुक्रम आणि एंजाइम प्रतिक्रियेचा प्रारंभ बिंदू बनवितो. येथून, पॉलिमरेज पूरक स्ट्रँडचे संश्लेषण करते. त्यानंतर नवीन चक्र सुरू होते, पुन्हा डीएनए स्ट्रॅशनचे प्राइमर बंधनकारक आणि संश्लेषण या तीन चरणांचा समावेश आहे. पॉलिमरेझ चेन रिअॅक्शन फॉरेन्सिक मेडिसिन, क्लिनिकल डायग्नोस्टिक्स आणि क्लिनिकल रिसर्चमध्ये वापरली जाते. फॉरेन्सिक सायन्समध्ये डीएनए काढला जातो त्वचा, लाळ, केस, वीर्य किंवा रक्त गुन्हेगाराच्या दृश्यांमधून आणि प्रवर्धनानंतर, ज्ञात नमुन्यांची तुलना केली जाते आणि विशिष्ट व्यक्ती ओळखण्यासाठी वापरली जाते. या अनुवांशिक फिंगरप्रिंटचा वापर करून, सुधारित पध्दतीत पितृत्व देखील स्पष्ट केले जाऊ शकते. रोगांच्या स्पष्टिकरणात, पॉलिमरेज चेन रिअॅक्शनचा उपयोग जनुकांच्या पडताळणीसाठी केला जातो. विशिष्ट अनुक्रम ओळखून काही जिवाणू रोगांचे वर्गीकरण केले जाऊ शकते. जेव्हा विषाणूजन्य डीएनए किंवा आरएनए रूपांतरित होते आणि वर्धित होते तेव्हा व्हायरल रोगांचे लक्षण दर्शविले जाऊ शकते. मध्ये रक्त स्क्रीनिंग, हे शोधणे शक्य आहे हिपॅटायटीस किंवा एचआयव्ही-मध्यस्थी रोग अगदी सुरुवातीच्या टप्प्यावर. ट्यूमर डायग्नोस्टिक्समध्ये याचा उपयोग ट्यूमर पेशी ओळखण्यासाठी केला जातो. हे ट्यूमरचे वर्गीकरण करणे, रोगाच्या कोर्सचे मूल्यांकन, त्यातील यश मिळविणे शक्य करते उपचार आणि रोगनिदान. संशोधनात, पॉलिमरेज चेन प्रतिक्रिया विविध रोगांशी संबंधित जनुके ओळखण्यासाठी वापरली जाते. जीन क्लोनिंग, जीवाचे क्लोनिंग सारखेच नसते, जीन इतर सजीवांमध्ये वेक्टरमध्ये हस्तांतरित करण्यापूर्वी वर्गीकरण केले जाते (लॅटिन: प्रवासी, वाहक) ). हे चांगले अभ्यास रोग किंवा उत्पादन करण्यासाठी मॉडेल म्हणून कार्य करू शकते प्रथिने की म्हणून वापरले जाऊ शकते औषधे.
जोखीम आणि धोके
पॉलिमरेज चेन रिअॅक्शनमध्ये डीएनएची मिनिटांची मात्रा शोधण्याची प्रचंड क्षमता आहे. बर्‍याच शक्यतांचा फायदा घेण्यासाठी आणि काही क्षमतेपासून होणा errors्या त्रुटींपासून बचाव करण्यासाठी, काही विशिष्ट गोष्टी आणि त्रुटींचे विविध स्त्रोत विचारात घेतले पाहिजेत. ज्या अनुवांशिक साहित्याचा अनुक्रम कमीतकमी अंशतः ज्ञात आहे त्याचे विभाग मोठे केले जाऊ शकतात. या पद्धतीने पूर्णपणे अज्ञात क्रम वाढविले जाऊ शकत नाहीत. एम्प्लिफिकेशनची उत्पादने नंतर व्हिज्युअल बनू शकतात. अपेक्षित सिग्नल दृश्यमान नसल्यास, इच्छित क्रम विद्यमान असला तरीही, एक चुकीचा नकारात्मक परिणाम उपस्थित आहे. बर्‍याचदा, हे ऑप्टिमाइझ्ड किंवा खराब ऑप्टिमाइझ केलेल्या प्रतिक्रिया अटींचा परिणाम आहे. हे लक्ष्य अनुक्रमांचे कार्य म्हणून निर्धारित केले जाणे आवश्यक आहे. या हेतूसाठी, भिन्न तापमान आणि वेळ प्रोफाइल, प्राइमर अनुक्रम आणि प्रमाणात तसेच प्रतिक्रिया मिश्रणामधील इतर पदार्थांच्या सांद्रताची चाचणी केली जाते. चुकीचे सकारात्मक परिणाम इच्छित उत्पादनास नियुक्त केले जाऊ शकत नाहीत असे सिग्नल म्हणून दर्शविले जातात. डीएनएपासून उद्भवलेल्या दूषिततेमुळे किंवा अन्वेषण करणार्‍या व्यतिरिक्त इतर स्त्रोताद्वारे मोठ्या समस्या उद्भवतात. बॅक्टेरिया उत्पत्तीचा डीएनए पॉलिमरेज चेन रिअॅक्शनच्या परिणामावर देखील प्रभाव पाडतो. हातमोजे घालून आणि काळजीपूर्वक काळजी घेतल्यास अशा चुका टाळता येतील आणि वर्धित उत्पादनांविषयी विश्वसनीय निष्कर्ष काढले जाऊ शकतात.
