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中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)學(xué)成像科學(xué)與技[詳細(xì)]
劃時(shí)代的PCR技術(shù) 照亮生命科學(xué)領(lǐng)域的前進(jìn)之路
2019年08月19日 08:49:18
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：句號(hào) 點(diǎn)擊量：8425
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(jiǎng)。“生命科學(xué)可以被分為兩個(gè)時(shí)代：一個(gè)沒有PCR，一個(gè)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。可以說，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(gè)學(xué)科的發(fā)展進(jìn)程。
【化工儀器網(wǎng) 時(shí)事熱點(diǎn)】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(gè)。《紐約時(shí)報(bào)》 曾經(jīng)評(píng)價(jià)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(gè)時(shí)代：PCR前時(shí)代和PCR后時(shí)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(jiǎng)。“生命科學(xué)可以被分為兩個(gè)時(shí)代：一個(gè)沒有PCR，一個(gè)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。可以說，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(gè)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(zhǎng)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(jiǎn)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(gè)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(shí)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(shí)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(cè)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(cè)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(cè)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(shì)。
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(cè)病毒、建立基因組步移文庫(kù)及研究基因的上游調(diào)控元件等方面優(yōu)勢(shì)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(huì)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(cè)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(jià)值。
實(shí)時(shí)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(jì)基礎(chǔ)上增加熒光信號(hào)激發(fā)和采集系統(tǒng)和計(jì)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(shí)檢測(cè)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(shí)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(jī)永存。
資料來源：百度文庫(kù) 百度百科 搜狐
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