聚合酶鏈式反應（PCR）是一種分子生物學技術，用于擴增DNA（脫氧核糖核酸）序列。科研人員可以借用PCR能夠復制特定的DNA區域使其成為遺傳學、基因組學、微生物學、法醫學和醫學診斷學等各個領域的重要工具。接下來，上海通蔚為大家介紹下PCR及何時用到PCR。

  什么是PCR

  聚合酶鏈式反應(PCR)是一種常見的實驗室技術，用于復制特定DNA區域的多個副本（數百萬或數十億）。這個DNA區域可以是實驗者感興趣的任何內容。例如，它可能是研究人員想要了解其功能的基因，或者是法醫科學家用來將犯罪現場DNA與嫌疑人進行匹配的基因標記。

  通常，PCR的目的是獲得足夠多的目標DNA區域，以便對其進行分析或以其他方式使用。例如，PCR擴增的DNA可以送去測序、通過凝膠電泳進行可視化，或克隆到質粒中以供進一步實驗。

  PCR應用于生物學和醫學的許多領域，包括分子生物學研究、醫學診斷，甚至生態學的一些分支。

  PCR步驟

  PCR反應的關鍵成分是Taq聚合酶、引物、模板DNA和核苷酸（DNA構建塊）。這些成分與酶所需的輔因子一起組裝在試管中，并經過反復加熱和冷卻循環，以合成DNA。

  基本步驟如下：

  1.變性（96°C）：強烈加熱反應物以分離或變性DNA鏈。這為下一步提供了單鏈模板。

  2.退火（55-65°C）：冷卻反應，以便引物可以與單鏈模板DNA上的互補序列結合。

  3.擴增（72°C）：提高反應溫度，使Taq聚合酶延伸引物，合成新的DNA鏈。

  循環往復25-35典型的PCR反應通常需要2-4數小時，具體取決于被復制的DNA區域的長度。如果反應高效（效果良好），目標區域的復制量可以從一個或幾個增加到數十億個。

  這是因為每次用作模板的不僅僅是原始DNA。相反，在一輪中生成的新DNA可以作為下一輪DNA合成的模板。反應中有許多引物的副本和許多Taq聚合酶分子，因此DNA分子的數量在每一輪循環中大約可以翻倍。下圖顯示了這種指數增長模式。

  PCR應用

  使用PCR，DNA序列可以擴增數百萬或數十億次，產生足夠的DNA拷貝，可以使用其他技術進行分析。例如，DNA可以通過凝膠電泳可視化，送去測序，或用限制性酶消化并克隆到質粒中。

  PCR在許多研究實驗室中都有使用，在法醫學、基因檢測和診斷方面也有實際應用。例如，PCR用于從患者的DNA（或在產前檢測中從胎兒DNA）中擴增與遺傳疾病相關的基因。PCR還可用于檢測患者體內的細菌或DNA病毒：如果存在病原體，則可能從血液或組織樣本中擴增其DNA區域。

  PCR作為分子生物學，用于擴增DNA（脫氧核糖核酸）序列。而PCR技術為生命科學研究帶來更多的成果。這些成果涉及到醫學，生物學、法醫和食品各個領域。了解PCR，助力生命科學研究。