المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19


Polymerase Chain Reaction : Procedure  
  
1315   03:40 مساءً   date: 3-1-2022
Author : Denise R. Ferrier
Book or Source : Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry
Page and Part :

Polymerase Chain Reaction : Procedure


PCR uses DNA pol to repetitively amplify targeted portions of genomic or cDNA. Each cycle of amplification doubles the amount of DNA in the sample, leading to an exponential increase (2n, where n = cycle number) in DNA with repeated cycles of amplification. The amplified DNA products can then be separated by gel electrophoresis, detected by Southern blotting and hybridization, and sequenced.
1. Constructing primer:

It is not necessary to know the nucleotide sequence of the target DNA in the PCR method. However, it is necessary to know the nucleotide sequence of short segments on each side of the targe DNA. These stretches, called flanking sequences, bracket the DNA sequence of interest. The nucleotide sequences of the flanking regions are used to construct two, single-stranded oligonucleotides, usually 20–35 nucleotides long, which are complementary to the respective flanking sequences. The 3′-hydroxyl end of each oligonucleotide points toward the target sequence (see Fig. 1). These synthetic oligonucleotides function as primers in PCR.

Figure 1: Steps (denature, anneal, extend) in one cycle of the polymerase chain reaction.
2. Denaturing DNA:

The target DNA to be amplified is heated to ~95°C to separate the dsDNA into single strands.

3. Annealing primers:

The separated strands are cooled to ~50°C and the two primers (one for each strand) anneal to a complementary sequence on the ssDNA.
4. Extending primers:

DNA pol and dNTP (in excess) are added to the mixture (~72°C) to initiate the synthesis of two new strands complementary to the original DNA strands. DNA pol adds nucleotides to the 3′-hydroxyl end of the primer, and strand growth extends in the 5′→3′ direction across the target DNA, making complementary copies of the target. [Note: PCR products can be several thousand base pairs long.] At the completion of one cycle of replication, the reaction mixture is heated again to separate the strands (of which there are now four). Each strand binds a complementary primer, and the step of primer extension is repeated. By using a heat-stable DNA pol (for example, Taq from the bacterium Thermus aquaticus that normally lives at high temperatures), the polymerase is not denatured and, therefore, does not have to be added at each successive cycle. However, Taq lacks proofreading activity.
Typically, 20–30 cycles are run during this process, amplifying the DNA by a million-fold (220) to a billion-fold (230). [Note: Each extension product includes a sequence at its 5′-end that is complementary to the primer (see Fig. 1). Thus, each newly synthesized strand can act as a template for the successive cycles (see Fig. 2). This leads to an exponential increase in the amount of target DNA with each cycle, hence, the name “polymerase chain reaction.”] Probes can be made during PCR by adding labeled nucleotides to the last few cycles.

Figure 1:  Multiple cycles of the polymerase chain reaction.

 




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.