如果要問生物學(xué)領(lǐng)域,誰是不可不提的人物,那被尊為“PCR之父”凱利·穆利斯一定是其中一個?!都~約時報》 曾經(jīng)評價凱利·穆利斯說:高度創(chuàng)新,非常重要,將生物學(xué)劃分為了兩個時代:PCR前時代和PCR后時代
1985年,凱利·穆利斯發(fā)明了PCR技術(shù),并在1993年憑借這一方法獲得了諾貝爾獎。“生命科學(xué)可以被分為兩個時代:一個沒有PCR,一個有PCR”這一說法或許有些夸張,但也反映了該領(lǐng)域?qū)CR技術(shù)的高度認(rèn)可??梢哉f,PCR技術(shù)的發(fā)明,極大的推進(jìn)了分子生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)、法醫(yī)學(xué)等多個學(xué)科的發(fā)展進(jìn)程。
2019年8月7日,凱利·穆利斯因病與世長辭,享年74歲。
PCR技術(shù) 生命科學(xué)領(lǐng)域里程碑似的發(fā)明
PCR即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),是一種用于放大擴(kuò)增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)。簡單來說,PCR技術(shù)可以被看作是生物體外的特殊DNA復(fù)制,其特性是依賴于與靶序列兩端互補(bǔ)的寡核苷酸引物,通過變性-退火-延伸三個基本反應(yīng)步驟,將微量的DNA大幅增加。
該技術(shù)可以在幾小時中將需要檢驗(yàn)、分析的樣品基因擴(kuò)增放大幾百萬倍。因此,人們可以利用微量的血跡、細(xì)胞、生物組織擴(kuò)增出足夠多的DNA,用于后續(xù)研究。
PCR技術(shù)改變了生物化學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科的發(fā)展,是支撐現(xiàn)代分子生物學(xué)發(fā)展的一塊重要基石,具有劃時代意義。如今,PCR技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于生命科學(xué)研究、食品衛(wèi)生、醫(yī)療、法醫(yī)及環(huán)境監(jiān)測等諸多方面,尤其是在感染性疾病的診斷中有十分重要的作用。
常見的PCR技術(shù)
免疫PCR是一種抗原檢測系統(tǒng),其工作過程是將一段已知序列的DNA片段標(biāo)記到抗原抗體復(fù)合物上,再用PCR方法將這段DNA擴(kuò)增,然后用常規(guī)方法檢測PCR產(chǎn)物。免疫PCR結(jié)合了免疫反應(yīng)和PCR的特點(diǎn),集PCR的高靈敏度與抗原抗體反應(yīng)的特異性于一體,具有常規(guī)PCR和普通ELAS無法比擬的優(yōu)勢。
反向PCR又稱為染色體緩移,可用于研究與已知DNA區(qū)段相連接的未知染色體序列。反向PCR技術(shù)在檢測病毒、建立基因組步移文庫及研究基因的上游調(diào)控元件等方面優(yōu)勢明顯,但它需要從許多酶中選擇一種合適的限制性內(nèi)切酶進(jìn)行酶切,且大多數(shù)真核基因組含有大量中度和高度重復(fù)序列,因此擴(kuò)增效果常常會受到影響。
原位PCR技術(shù)能將PCR擴(kuò)增與原位雜交的細(xì)胞定位相結(jié)合,在組織細(xì)胞水平原位檢測單拷貝的特定DNA或RNA序列。該技術(shù)是臨床診斷領(lǐng)域與細(xì)胞學(xué)科里的一項(xiàng)有較大潛力的新技術(shù),它既能分辯鑒定帶有靶序列的細(xì)胞,又能標(biāo)出靶序列在細(xì)胞內(nèi)的位置,于分子和細(xì)胞水平上研究疾病的發(fā)病機(jī)理和臨床過程及病理的轉(zhuǎn)歸有重大的實(shí)用價值。
實(shí)時PCR又稱熒光定量PCR,是指在PCR反應(yīng)體系中運(yùn)用熒光能量傳遞技術(shù),并在普通PCR儀設(shè)計基礎(chǔ)上增加熒光信號激發(fā)和采集系統(tǒng)和計算機(jī)分析處理系統(tǒng),形成具有熒光定量PCR功能的儀器。該技術(shù)巧妙地核酸擴(kuò)增、雜交、光譜分析和實(shí)時檢測技術(shù)結(jié)合在了一起,提高了儀器靈敏度,也有利于數(shù)據(jù)收集。
這些技術(shù)都是在PCR原理的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來的新技術(shù)。從凱利·穆利斯時代到如今,PCR技術(shù)不斷經(jīng)歷創(chuàng)新和改進(jìn),為生命科學(xué)領(lǐng)域提供了重要的技術(shù)支撐。而在今后,我們還將在PCR技術(shù)的引導(dǎo)下,進(jìn)行更多的研究,探尋更多的生命奧秘。
偉人已去,功績永存。
資料來源:百度文庫 百度百科 搜狐
(原標(biāo)題:劃時代的PCR技術(shù) 照亮生命科學(xué)領(lǐng)域的前進(jìn)之路)
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