檢驗介紹
PCR基因定序介紹
聚合酶連鎖反應 (Polymerase Chain Reaction, PCR) 是在1983年由美國科學家 Kary Mullis 所發明。這項生物技術不但讓 Mullis博士贏得1993年的諾貝爾化學獎,也使得科學家們得以針對特定微量的DNA進行研究,將生命科學帶入另一個嶄新的世代。
PCR的過程像是持續複印相同的DNA片段,它需要DNA模版 (Templates)當做草稿進行複印,原料是包含構成DNA最重要的四個鹼基 (A、T、C、G) 的dNTP (Deoxynucleotide) 作為複印的墨水,引子 (Primer) 則是用來告訴機器要從那裡開始影印,以及影印機最重要的噴嘴-聚合酶 (Polymerase)。首先,在PCR機器內,會先利用高溫將原本雙股的DNA打開,使它變為單股DNA作為複印的模板,接著,將原料dNTP依照A和T配對、C和G配對的方式,像拼拼圖一樣順著模板上ATCG的排列位置分別拼接進去,進而得到一個新的雙股DNA產物。每做一次PCR反應所得到的DNA產物為原來的兩倍,因此,當我們重覆N次反應後,我們就有2的N次方個同樣的DNA片段,利用這樣不斷循環的方式進行放大特定的DNA片段,就稱為「聚合酶連鎖反應」。
PCR除了放大特定的基因片段,目前有一項相當重要的生物技術就是從PCR延伸而來─基因定序。傳統基因定序方法 (Sanger sequencing) 是1977年由英國生化學家Fred Sanger博士所研發,它的出現讓我們能夠了解生命遺傳密碼的組成。基因定序的原理與PCR相似,但兩者的差別在於所用的原料不同。在基因定序的過程中除了有dNTP,還加入另一種原料ddNTP (Dideoxynucleotide) ,當這種ddNTP被抓去配對模板上的ATCG時,由於ddNTP無法和下一個要配對的ATCG接在一起,因此DNA複製就無法延伸下去,進而終止PCR反應。此外,ddNTP會標記上螢光用來做為之後偵測的依據。dNTP和ddNTP都是隨機接上的,因此,最終的產物會有許多不同大小的DNA片段。接下來,再利用機器判讀帶有螢光標記的DNA產物,使它們由大到小排列出ATCG的順序。最後,經由上述步驟,我們便能夠得到一段PCR放大過後的DNA基因序列。
基因定序的應用相當廣泛,除了解開生命密碼,在臨床上常用來做基因的檢測,以檢查是否有基因突變,目前已經是疾病診斷相當重的技術。
PCR的過程像是持續複印相同的DNA片段,它需要DNA模版 (Templates)當做草稿進行複印,原料是包含構成DNA最重要的四個鹼基 (A、T、C、G) 的dNTP (Deoxynucleotide) 作為複印的墨水,引子 (Primer) 則是用來告訴機器要從那裡開始影印,以及影印機最重要的噴嘴-聚合酶 (Polymerase)。首先,在PCR機器內,會先利用高溫將原本雙股的DNA打開,使它變為單股DNA作為複印的模板,接著,將原料dNTP依照A和T配對、C和G配對的方式,像拼拼圖一樣順著模板上ATCG的排列位置分別拼接進去,進而得到一個新的雙股DNA產物。每做一次PCR反應所得到的DNA產物為原來的兩倍,因此,當我們重覆N次反應後,我們就有2的N次方個同樣的DNA片段,利用這樣不斷循環的方式進行放大特定的DNA片段,就稱為「聚合酶連鎖反應」。
PCR除了放大特定的基因片段,目前有一項相當重要的生物技術就是從PCR延伸而來─基因定序。傳統基因定序方法 (Sanger sequencing) 是1977年由英國生化學家Fred Sanger博士所研發,它的出現讓我們能夠了解生命遺傳密碼的組成。基因定序的原理與PCR相似,但兩者的差別在於所用的原料不同。在基因定序的過程中除了有dNTP,還加入另一種原料ddNTP (Dideoxynucleotide) ,當這種ddNTP被抓去配對模板上的ATCG時,由於ddNTP無法和下一個要配對的ATCG接在一起,因此DNA複製就無法延伸下去,進而終止PCR反應。此外,ddNTP會標記上螢光用來做為之後偵測的依據。dNTP和ddNTP都是隨機接上的,因此,最終的產物會有許多不同大小的DNA片段。接下來,再利用機器判讀帶有螢光標記的DNA產物,使它們由大到小排列出ATCG的順序。最後,經由上述步驟,我們便能夠得到一段PCR放大過後的DNA基因序列。
基因定序的應用相當廣泛,除了解開生命密碼,在臨床上常用來做基因的檢測,以檢查是否有基因突變,目前已經是疾病診斷相當重的技術。