PCR (پولىمېرازا زەنجىرسىمان ئىنكاسى) ۋىرۇس ئىچىدىكى DNA كېڭەيتىش تېخنىكىسىنىڭ بىرى بولۇپ ، تارىخى 30 نەچچە يىل.

PCR تېخنىكىسىنى 1983-يىلى ئامېرىكىنىڭ سېتۇس شەھىرىدىكى Kary Mullis باشلامچى قىلغان. مۇلىس 1985-يىلى PCR پاتېنتىغا ئىلتىماس قىلغان ۋە شۇ يىلى ئىلىم-پەنگە ئائىت تۇنجى PCR ئىلمىي ماقالىسىنى ئېلان قىلغان.مۇلىس خىزمىتى ئۈچۈن 1993-يىلى نوبېل خىمىيە مۇكاپاتىغا ئېرىشكەن.

PCR نىڭ ئاساسىي پرىنسىپلىرى

PCR نىشانلىق DNA پارچىلىرىنى بىر مىليون قېتىمدىن ئاشۇرالايدۇ.بۇ پرىنسىپ DNA پولىمېراسىنىڭ كاتالىزاتورىدا بولۇپ ، ئاتا-ئانىلارنىڭ تاياقچە DNA نى قېلىپ قىلىپ ، ئالاھىدە كۆرسەتكۈچنى كېڭەيتىشنىڭ باشلىنىش نۇقتىسى قىلغان.ئۇ دانىخورەك ، دانىخورەك ۋە كېڭەيتىش قاتارلىق باسقۇچلار ئارقىلىق ۋىرۇستا كۆپەيتىلگەن.قىزىنىڭ تاياقچە DNA جەريانى ئاتا-ئانىلارنىڭ قېلىپ قېلىپىنى تولۇقلايدۇ.

ئۆلچەملىك PCR جەريانى ئۈچ باسقۇچقا بۆلىنىدۇ:

1. دېۋەڭلىك: يۇقىرى تېمپېراتۇرا ئارقىلىق DNA قوش سىزىقنى ئايرىڭ.DNA قوش سىزىق ئارىسىدىكى ھىدروگېن رىشتىسى يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا بۇزۇلدى (93-98 ℃).

2. تۇتاشتۇرۇش: قوش لىنىيىلىك DNA ئايرىلغاندىن كېيىن ، تېمپېراتۇرىنى تۆۋەنلىتىڭ ، بۇنداق بولغاندا دەسلەپكى كۆرسەتكۈچ تاق لىنىيىلىك DNA بىلەن باغلىنالايدۇ.

3. كېڭەيتىش: DNA پولىمېرازىسى تېمپېراتۇرا تۆۋەنلىگەندە باغلانغان پرېرمېردىن DNA يولىنى بويلاپ تولۇقلاش يولىنى بىرىكتۈرۈشكە باشلايدۇ.كېڭەيتىش تاماملانغاندىن كېيىن ، دەۋرىيلىك تاماملىنىپ ، DNA پارچىلىرى بىر ھەسسە قاتلىنىدۇ

بۇ ئۈچ باسقۇچنى 25-35 قېتىم تەكرارلىساق ، DNA پارچىلىرى سانى شىددەت بىلەن ئاشىدۇ.

PCR نىڭ ئەقىل-پاراسىتى شۇكى ، ئوخشىمىغان پرېرمېرلار ئوخشىمىغان نىشان گېنى ئۈچۈن لايىھىلەنگەن بولۇپ ، قىسقا ۋاقىت ئىچىدە نىشان گېن پارچىلىرىنى ئاشۇرغىلى بولىدۇ.

ھازىرغا قەدەر PCR نى ئادەتتىكى PCR ، فلۇئورېسسېنسىيىلىك مىقدار PCR ۋە رەقەملىك PCR دىن ئىبارەت ئۈچ تۈرگە ئايرىشقا بولىدۇ.

بىرىنچى ئەۋلاد ئادەتتىكى PCR

ئادەتتىكى PCR كۈچەيتمە ئەسۋابىدىن پايدىلىنىپ نىشان گېننى كېڭەيتىڭ ، ئاندىن ئاگاروزا گېلى ئېلېكتروفورېزىدىن پايدىلىنىپ مەھسۇلاتنى بايقايسىز ، پەقەت سۈپەتلىك ئانالىز قىلغىلى بولىدۇ.

بىرىنچى ئەۋلاد PCR نىڭ ئاساسلىق كەمچىلىكى:

1. كونكرېت بولمىغان كۈچەيتىش ۋە يالغان ئاكتىپ نەتىجىلەرگە مايىل.

2. بايقاشقا ئۇزۇن ۋاقىت كېتىدۇ ، مەشغۇلات ئاۋارىچىلىق.

3. پەقەت سۈپەت سىنىقى ئېلىپ بارغىلى بولىدۇ

ئىككىنچى ئەۋلاد ھەقىقىي ۋاقىت PCR

Real Time PCR يەنە qPCR دەپمۇ ئاتىلىدۇ ، ئۇ رېئاكسىيە سىستېمىسىنىڭ ئىلگىرىلىشىنى كۆرسىتىپ بېرەلەيدىغان فلۇئورېسسېنسىيە تەكشۈرۈش ئەسۋابى ئىشلىتىپ ، فلۇئورېسسېنسىيە سىگنالىنىڭ يىغىلىشى ئارقىلىق كۈچەيتىلگەن مەھسۇلاتلارنىڭ يىغىلىشىنى نازارەت قىلىدۇ ۋە فلۇئورېسسېنسىيە ئەگرى سىزىقى ئارقىلىق نەتىجىگە ھۆكۈم قىلىدۇ.ئۇنى Cq قىممىتى ۋە ئۆلچەملىك ئەگرى سىزىقنىڭ ياردىمىدە مىقدارلاشتۇرغىلى بولىدۇ.

QPCR تېخنىكىسى يېپىق سىستېمىدا ئېلىپ بېرىلغاچقا ، بۇلغىنىش ئېھتىماللىقى تۆۋەنلەيدۇ ، مىقدارنى تەكشۈرۈشتە فلۇئورېسسېنسىيە سىگنالىنى نازارەت قىلغىلى بولىدۇ ، شۇڭا ئۇ كلىنىكىلىق تەجرىبىدە ئەڭ كەڭ قوللىنىلىپ ، PCR دىكى يېتەكچى تېخنىكىغا ئايلاندى.

ئەمەلىي ۋاقىتتىكى فلۇئورېسسېنسىيىلىك مىقدار PCR دا ئىشلىتىلىدىغان فلۇئورېسسېنسىيەلىك ماددىلارنى: TaqMan فلۇئورېسسېنسىيە تەكشۈرۈش ئەسۋابى ، مولېكۇلا ماياك ۋە فلۇئورېسسېن بوياق دەپ ئايرىشقا بولىدۇ.

1) TaqMan فلۇئورېسسېنسىيە تەكشۈرۈش ئەسۋابى:

PCR كېڭەيتىش جەريانىدا ، بىر جۈپ پىرىسلاش قوشقاندا ئالاھىدە فلۇئورېسسېنسىيە تەكشۈرۈش ئەسۋابى قوشۇلىدۇ.تەكشۈرۈش ئەسۋابى ئولىگونۇكلېئوتىد بولۇپ ، ئىككى ئۇچىغا مۇخبىر فلۇئورېسسېنسىيە گۇرۇپپىسى ۋە ئۆچۈرگۈچى فلۇئورېسسېنسىيە گۇرۇپپىسى دەپ بەلگە قويۇلغان.

تەكشۈرۈش ئەسۋابى مۇكەممەل بولغاندا ، مۇخبىر گۇرۇپپىسى تارقاتقان فلۇئورېسسېنسىيە سىگنالى ئۆچۈرۈش گۇرۇپپىسى تەرىپىدىن سۈمۈرۈلىدۇ.PCR كۈچەيتىلگەندە ، تاك فېرمېنتىنىڭ 5′-3 ′ تاشقى ھەرىكەت پائالىيىتى تەكشۈرۈش ئەسۋابىنى تازىلاپ ۋە تۆۋەنلىتىدۇ ، بۇ مۇخبىر فلۇئورېسسېنسىيە گۇرۇپپىسى ۋە ئۆچۈرگۈچى فلۇئورېسسېنسىيە گۇرۇپپىسى ئايرىلىدۇ ، شۇڭا فلۇئورېسسېنسىيەنى نازارەت قىلىش سىستېمىسى فتور فېرمېنسىيىسى سىگنالىنى قوبۇل قىلالايدۇ ، يەنى ھەر قېتىم DNA توپى كۈچەيگەندە ، فلۇئورېسسېنسىيە سىگنالىنىڭ توپلىنىشى پۈتۈنلەي ماس قەدەمدە ھاسىل بولىدۇ.

2) SYBR فلۇئورېسسېنسىيە بوياق:

PCR ئىنكاس سىستېمىسىدا SYBR فلۇئورېسسېنسىيە بوياقتىن ئېشىپ كەتكەن.SYBR فلۇئورېسسېنسىيە بوياق DNA قوش لىنىيىسىگە ئالاھىدە كىرگۈزۈلمىگەندىن كېيىن ، فلۇئورېسسېنسىيە سىگنالى تارقىتىدۇ.زەنجىرگە كىرگۈزۈلمىگەن SYBR بوياق مولېكۇلاسى ھېچقانداق فلۇئورېسسېنسىيە سىگنالى چىقارمايدۇ ، بۇ ئارقىلىق فلۇئورېسسېنسىيە سىگنالىغا كاپالەتلىك قىلىدۇ PCR مەھسۇلاتلىرىنىڭ كۆپىيىشى PCR مەھسۇلاتلىرىنىڭ كۆپىيىشى بىلەن پۈتۈنلەي ماس قەدەمدە بولىدۇ.SYBR پەقەت قوش لىنىيىلىك DNA بىلەن باغلىنىدۇ ، شۇڭا ئېرىتىش ئەگرى سىزىقى ئارقىلىق PCR ئىنكاسىنىڭ كونكرېت ياكى ئەمەسلىكىنى ئېنىقلىغىلى بولىدۇ.

3) مولېكۇلا ماياك:

ئۇ غول ئايلانما قوش ماركىلىق oligonucleotide تەكشۈرۈش ئەسۋابى بولۇپ ، 5 ۋە 3 ئۇچىدىكى تەخمىنەن 8 بازىنىڭ چاچ ياساش قۇرۇلمىسىنى شەكىللەندۈرىدۇ.ئىككى ئۇچىدىكى يادرو كىسلاتاسىنىڭ تەرتىپى بىر-بىرىنى تولۇقلاپ ، فلۇئورېسسېنسىيە گۇرۇپپىسى ۋە ئۆچۈرۈش گۇرۇپپىسىنىڭ چىڭ بولۇشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.يېقىن ، ھېچقانداق فلۇئورېسسېنسىيە ھاسىل بولمايدۇ.

PCR مەھسۇلاتى بارلىققا كەلگەندىن كېيىن ، تۇتاشتۇرۇش جەريانىدا ، مولېكۇلا ماياكنىڭ ئوتتۇرا قىسمى مەلۇم بىر DNA تەرتىپى بىلەن ماسلاشتۇرۇلۇپ ، فلۇئورېسسېنسىيە گېنى ئۆچۈرگۈچى گېندىن ئايرىپ فلۇئورېسسېنسىيە ھاسىل قىلىدۇ.

ئىككىنچى ئەۋلاد PCR نىڭ ئاساسلىق كەمچىلىكى:

سەزگۈرلۈك يەنىلا كەمچىل ، تۆۋەن كۆپەيتىلگەن ئەۋرىشكىلەرنى بايقاش توغرا ئەمەس.

تەگلىك قىممىتىنىڭ تەسىرى بار ، نەتىجىدە ئاسانلا ئارىلىشىش بولىدۇ.

ئىنكاس سىستېمىسىدا PCR چەكلىگۈچ بولغاندا ، بايقاش نەتىجىسى ئاسانلا ئارىلىشىۋالىدۇ.

ئۈچىنچى ئەۋلاد رەقەملىك PCR

رەقەملىك PCR (DigitalPCR ، dPCR ، Dig-PCR) ئاخىرقى نۇقتىنى تەكشۈرۈش ئارقىلىق نىشان تەرتىپىنىڭ كۆپەيتىلگەن نومۇرىنى ھېسابلايدۇ ، ھەمدە ئىچكى كونترول ۋە ئۆلچەملىك ئەگرى سىزىقنى ئىشلەتمەي تۇرۇپ ، مۇتلەق مىقدارنى ئېنىقلىيالايدۇ.

رەقەملىك PCR ئاخىرقى نۇقتىنى بايقاشنى ئىشلىتىدۇ ھەمدە Ct قىممىتى (دەۋرىيلىك بوسۇغىسى) غا باغلىق ئەمەس ، شۇڭا رەقەملىك PCR ئىنكاسى كۈچەيتىش ئۈنۈمىنىڭ تەسىرىگە ئانچە ئۇچرىمايدۇ ، PCR رېئاكسىيە چەكلىمىسىگە بەرداشلىق بېرىش ئىقتىدارى يۇقىرى كۆتۈرۈلۈپ ، توغرىلىقى ۋە كۆپىيىشچانلىقى يۇقىرى بولىدۇ.

يۇقىرى سەزگۈرلۈك ۋە يۇقىرى ئېنىقلىق ئالاھىدىلىكى سەۋەبىدىن ، ئۇ PCR رېئاكسىيە چەكلىگۈچىنىڭ ئاسانلا ئارىلىشىشىغا ئۇچرىمايدۇ ، ئۇ ئۆلچەملىك مەھسۇلات بولمىسا ھەقىقىي مۇتلەق مىقدارنى ئەمەلگە ئاشۇرالايدۇ ، بۇ تەتقىقات ۋە قوللىنىشچان قىزىق نۇقتىغا ئايلاندى.

ئوخشىمىغان رېئاكسىيە بىرلىكىنىڭ شەكلىگە ئاساسەن ، ئۇنى مىكرو تىپتىكى سۇيۇقلۇق ، ئۆزەك ۋە تامچە سىستېمىسىدىن ئىبارەت ئۈچ چوڭ تۈرگە ئايرىشقا بولىدۇ.

1) Microfluidic رەقەملىك PCR ، mdPCR:

مىكرو ئېلېمېنت تېخنىكىسىغا ئاساسەن ، DNA قېلىپى ئايرىلىدۇ.مىكرو ئېلېمېنت تېخنىكىسى ئەۋرىشكە نانو دەرىجىسىنى يۇقىرى كۆتۈرۈش ياكى كىچىكرەك تامچە ھاسىل قىلىشنى ئەمەلگە ئاشۇرالايدۇ ، ئەمما تامچىلار ئالاھىدە سۈمۈرۈلۈش ئۇسۇلىغا موھتاج ، ئاندىن PCR ئىنكاس سىستېمىسى بىلەن بىرلەشتۈرۈلىدۇ.mdPCR باشقا ئۇسۇللار بىلەن تەدرىجىي قوللىنىلدى.

2) تامچە ئاساس قىلىنغان رەقەملىك PCR ، ddPCR:

سۇ تەركىبىدىكى ماي تامچىسى ھاسىل قىلىش تېخنىكىسىنى ئىشلىتىپ ئەۋرىشكىنى تامچە قىلىپ بىر تەرەپ قىلىڭ ، ھەمدە يادرو كىسلاتا مولېكۇلاسى بولغان رېئاكسىيە سىستېمىسىنى مىڭلىغان نانوسكولى تامچىسىغا بۆلۈڭ ، ئۇلارنىڭ ھەر بىرىدە بايقالغان يادرو كىسلاتاسى نىشان مولېكۇلاسى يوق ياكى سىناق قىلىنىدىغان بىرىدىن بىر قانچە يادرو كىسلاتاسى نىشان مولېكۇلاسى بار.

3) ئۆزەكنى ئاساس قىلغان رەقەملىك PCR ، cdPCR:

توپلاشتۇرۇلغان سۇيۇقلۇق يولى تېخنىكىسىنى ئىشلىتىپ كرېمنىيلىق ۋافېر ياكى كۋارتس ئەينەككە نۇرغۇن مىكرو قۇتۇب ۋە مىكرو ئېلېكتر ئېنېرگىيىسىنى ئويۇپ ، ئوخشىمىغان كونترول كلاپان ئارقىلىق ھەل قىلىش ئېقىمىنى كونترول قىلىڭ ھەمدە ئەۋرىشكە سۇيۇقلۇقىنى ئوخشاش چوڭلۇقتىكى نانومېتىرغا بۆلۈپ رەقەملىك PCR رېئاكسىيەسىنىڭ رېئاكسىيە قۇدۇقىغا بۆلۈپ ، مۇتلەق مىقدارلاشتۇرۇڭ.

ئۈچىنچى ئەۋلاد PCR نىڭ ئاساسلىق كەمچىلىكى:

ئۈسكۈنىلەر ۋە رېئاكتورلار قىممەت.

قېلىپنىڭ سۈپەت تەلىپى يۇقىرى.ئەگەر قېلىپنىڭ مىقدارى مىكرو سىستېما مىقدارىدىن ئېشىپ كەتسە ، ئۇنى مىقدارلاشتۇرۇش مۇمكىن ئەمەس ، ئەگەر بەك كىچىك بولسا ، مىقدارنىڭ توغرىلىق دەرىجىسى تۆۋەنلەيدۇ.

ئېنىق بولمىغان كېڭەيتىش بولغاندا يالغان ئاكتىپلارمۇ ھاسىل بولىدۇ.