PCR

1. ‫کلینیک تخصصی طراحی پرایمر و مهنذسی پروتئین‬
‫‪http://www.Taqprimer.com‬‬
‫واکنش زنجيره ای پليمراز‬
‫‪PCR‬‬
‫1‬
‫1‪ PCR‬يك تكٌيك آسهبيؾگبّي اعت كِ تكثيز2 يك ًبحيِ اختصبصي ‪ DNA‬را - كِ‬
‫ثيي دٍ ًبحيِ تَالي ؽٌبختِ ؽذُ ‪ DNA‬قزار دارد- هوكي هيعبسد. ثِ هٌظَر تؼزيف‬
‫‪ PCR‬هب ثبيذ در اثتذا هَلكَل ‪ DNA‬را ثزرعي كٌين. در ٍضؼيت عجيؼي، ‪ DNA‬ثِ‬
‫صَرت يك هبرپيچ دٍ تبيي ٍجَد دارد. ايي هبرپيچ داراي رؽتِ ّبيي اس ‪ DNA‬هيثبؽذ‬
‫كِ ثِ صَرت ًبّوغَ3 ًغجت ثِ يكذيگز قزار گزفتِاًذ ٍ ثِ ٍعيلِ پيًَذّبي ّيذرٍصًي‬
‫ثِ عَر غيزكٍَاًغي كٌبر ّن ًگِ داؽتِ هيؽًَذ. پيًَذّبي ّيذرٍصًي ثيي ثبسّبي‬
‫هكول، آدًيي )‪ (A‬ثب تيويي )‪ ٍ (T‬گَاًيي )‪ (G‬ثب عبيتَسيي )‪ ،(C‬تؾكيل هي ؽًَذ. ّز‬
‫كذام اس ثبسّب ثِ يك هَلكَل قٌذي ثِ ًبم دِاُكغيريجَس4 ٍ ّز هَلكَل قٌذي اس عزيق يك‬
‫گزٍُ فغفبت ثِ هَلكَل قٌذي ّوجَار خَد هتصل هي ؽًَذ. يك ٍاحذ‪ DNA‬ؽبهل يك‬
‫گزٍُ فغفبت، يك قٌذ ٍ يك ثبس اعت ٍ ثِ ػٌَاى يك ًَكلئَتيذ ؽٌبختِ هي ؽَد، يك‬
‫قٌذ ٍ يك ثبس ثِ تٌْبيي ثِ ػٌَاى يك ًَكلئَسيذ5 ؽٌبختِ هيؽَد. ثزاي تؾخيص ثيي‬
‫ؽوبرُ گذاري ثبس ٍ ؽوبرُ گذاري قٌذ، ؽوبرُّبي كزثيّبي قٌذ ّز يك داراي پزاين‬
‫(هثال ´5 ٍ ´3) ّغتٌذ. كزثيّبي ´5 ٍ ´3 قٌذّبي هجبٍر اس عزيق گزٍُّبي فغفبت ثِ‬
‫ّن ٍصل هيؽًَذ، اس ايي رٍ ‪ DNA‬تك رؽتِ ٍ هَلكَل هزثَعِ ٍ ‪( RNA‬ريجًََكلئيك‬
‫اعيذ) داراي يك پبيبًِ ´5 ٍ يك پبيبًِ ´3 ّغتٌذ. پبيبًِ ´5 يك رؽتِ ‪ DNA‬دٍ رؽتِاي‬
‫ثب پبيبًِ ´3 رؽتِ ديگز هكول ّغتٌذ. ‪ RNA‬ثِ جبي تيويي )‪ ،(T‬داراي ثبس اٍراعيل )‪(U‬‬
‫اعت، ٍ يك گزٍُ ّيذرٍكغيل اضبفي در جبيگبُ ´2 رٍي قٌذ هزثَعِ اػ (ريجَس) دارد.‬
‫در ‪ U ،RNA‬هيتَاًذ ثب ‪ A‬جفت ؽَد.‬
‫‪1 - Polymerase Chain Reaction‬‬
‫‪2 - Amplification‬‬
‫‪3 - Antiparallel‬‬
‫‪4 - Deoxyribose‬‬
‫‪5 - Nucleoside‬‬

2. ‫کلینیک تخصصی طراحی پرایمر و مهنذسی پروتئین تک پرایمر‬
‫‪http://www.taqprimer.com‬‬
‫عزاحي حزفِ اي اًَاع پزايوز، پزٍة، ٍكتَر ٍ كبعت صى‬
‫خذهبت تخصصي در سهيٌِ اًجبم پزٍصُ ّبي تخصصي هزتجظ ثب ثيَتكٌَلَصي ٍ سيغت‬
‫هؾبٍرُ پزٍصُ ّبي داًؾجَيي، تحقيقبتي ٍ تَليذي‬
‫تکنيک‬
‫2‬
‫‪PCR‬‬
‫تكثيز‪ DNA‬ثب اعتفبدُ اس پزايوزّبي اٍليگًََكلئَتيذي- كِ ّوچٌيي ثِ ػٌَاى‬
‫آهپليهزّب1 ؽٌبختِ ؽذُاًذ- حبصل هيؽَد. اييّب هَلكَلْبي ‪ DNA‬تكرؽتِاي ٍ‬
‫كَتبّي ّغتٌذ كِ ثب پبيبًِّبي يك تَالي الگَي ‪ DNA‬هكول هيثبؽٌذ. پزايوزّب ثِ‬
‫ٍعيلِ ‪ DNA‬پليهزاس رٍي ‪ DNA‬الگَ ٍاعزؽت ؽذُ تكرؽتِاي در حضَر ‪ّdNTP‬ب‬
‫(داكغي ًَكلئَسيذ تزي فغفبتْب) تحت ؽزايظ هٌبعت ثزاي ٍاكٌؼ، پليوزيشُ2 هيؽًَذ،‬
‫ثذيي تزتيت عٌتش رؽتِّبي جذيذ ‪ DNA‬هكول ثب رؽتِّبي الگَ، صَرت هيگيزد. ايي‬
‫رؽتِّب در ايي هزحلِ، ثِ صَرت هَلكَلْبي ‪ DNA‬دٍ رؽتِاي ّغتٌذ. عٌتش رؽتِ،‬
‫هيتَاًذ ثب ٍاعزؽت ؽذى حزارتي ‪ DNA‬دٍ رؽتِاي، چغجيذى پزايوزّب ثِ ‪DNA‬ي‬
‫هكول ثب كبّؼ دادى دهبي هخلَط ٍاكٌؼ، ٍ پليوزيشُ ؽذى ٍ تغَيل عبسي پزايوز3 ثِ‬
‫ٍعيلِ ‪ DNA‬پليهزاس در درجِ حزارت هٌبعت ثزاي ٍاكٌؼ آًشين، تكزار ؽَد. ّز تكزار‬
‫عٌتش رؽتِ، ؽبهل يك عيكل تكثيز اعت. ّز رؽتِ جذيذ ‪ DNA‬عٌتش ؽذُ، الگَيي‬
‫ثزاي عيكل ثؼذي تكثيز هيؽَد ٍ ثٌبثزايي تَالي ‪ DNA‬هَرد ًظز تكثيز يبفتِ، ثِ عَر‬
‫اًتخبثي عيكل ثِ عيكل، تكثيز دادُ هيؽَد. اٍليي هحصَالت پليوزيشُ ؽذى پزايوز‬
‫حبصل اس عٌتش ‪ ،DNA‬رٍي الگَي اصلي، عَل هؾخصي ًذارًذ. اس آًجبييكِ ‪DNA‬‬
‫پليهزاس ثِ عٌتش ‪ DNA‬جذيذ اداهِ هيدّذ تب ايٌكِ يب عٌتش ‪ DNA‬هتَقف ؽَد يب آًشين‬
‫ثِ ٍعيلِ ؽزٍع عيكل ثؼذي اس فؼبليت ثيفتذ. ثِ ّز حبل، در عيكل عَم قغؼبت تَالي‬
‫هَرد ًظز عَري عٌتش هيؽًَذ كِ عَل هؾخص ثب هَقؼيتّبي پزايوزّب رٍي الگَي‬
‫اصلي هغبثقت دارًذ. اس عيكل چْبرم ثِ ثؼذ تَالي هَرد ًظز ثِصَرت ًوبيي‬
‫)‪ (exponentially‬تكثيز هيؽَد. ثٌبثزايي، تكثيز (تؼذاد ًْبيي كپيّبي هَرد ًظز) ثِ‬
‫ٍعيلِ فزهَل ‪ (2n-2n)x‬ثيبى هيؽَد كِ:‬
‫تؼذاد عيكلّب =‪n‬‬
‫اٍليي هحصَل ثِ دعت آهذُ پظ اس عيكل 1 + هحصَالت حبصل پظ اس عيكل 2 ثب‬
‫عَل ًبهؾخص=‪2n‬‬
‫تؼذاد كپيّبي الگَي اصلي=‪x‬‬
‫‪1 - Amplimers‬‬
‫‪2 - Extend‬‬
‫‪3 - Primer extension‬‬
‫تْيِ ؽذُ در هؤعغِ پيك داًؼ پضٍّبى صجب (تك پزايوز)‬
‫قغوتي اس كتبة "تکنیک ‪ PCR‬و نرم افزار ‪ٍ "FAST PCR‬يزايؼ اٍل‬
‫ًَيغٌذگبى: هحوذرضب دّقبًي، هٌيزُ ّزاتيبى‬

3. ‫کلینیک تخصصی طراحی پرایمر و مهنذسی پروتئین‬
‫‪http://www.Taqprimer.com‬‬
‫واکنش زنجيره ای پليمراز‬
‫3‬
‫‪PCR‬‬
‫اصَالً، ثب در ًظز گزفتي ايٌكِ ثبسدُ در عي ّز عيكل 111% اعت پظ اس 12 عيكل‬
‫‪ ،PCR‬تكثيز 1212 ثزاثز خَاّذ ؽذ. ثبسدُ ‪ PCR‬اس الگَيي ثِ الگَي ديگز هتفبٍت اعت ٍ‬
‫ثب درجِ ثْيٌِعبسي1 كِ اًجبم ؽذُ اعت تغبثق دارد.‬
‫‪ PCR‬يك فزايٌذ درگزدػ2 هيثبؽذ. در ّز‬
‫عيكل تؼذاد ‪ّDNA‬بي ّذف دٍ ثزاثز‬
‫هيؽًَذ. رؽتِّب در ‪ّ DNA‬ذف ثب اعتفبدُ‬
‫اس ٍاعزؽت ؽذى حزارتي اس ّن جذا‬
‫هيؽًَذ ٍ عپظ عزد هيؽًَذ تب چغجيذى‬
‫پزايوزّب را ثِ ًبحيِ ّذف هيغز عبسًذ3.‬
‫عپظ ‪DNA‬پليهزاس، پزايوزّب را عَيل ٍ‬
‫پليوزيشُ هيًوبيذ (درحضَر 4 ًَع‬
‫ًَكلئَتيذ ٍ ثبفز هٌبعت) ثؼذ اس 4 عيكل،‬
‫افشايؼ ًوبيي ثزاي ‪ّ DNA‬ذف دارين.‬
‫تؼذاد عيكل ثِعَر عجيؼي 14-12 عيكل‬
‫هيثبؽذ.‬
‫ؽكل 1-1- ٍاكٌؼ سًجيزُاي پليهزاس‬
‫‪1 - Optimization‬‬
‫‪2 - Cycling‬‬
‫‪3 - Annealing‬‬

4. ‫کلینیک تخصصی طراحی پرایمر و مهنذسی پروتئین تک پرایمر‬
‫‪http://www.taqprimer.com‬‬
‫عزاحي حزفِ اي اًَاع پزايوز، پزٍة، ٍكتَر ٍ كبعت صى‬
‫خذهبت تخصصي در سهيٌِ اًجبم پزٍصُ ّبي تخصصي هزتجظ ثب ثيَتكٌَلَصي ٍ سيغت‬
‫هؾبٍرُ پزٍصُ ّبي داًؾجَيي، تحقيقبتي ٍ تَليذي‬
‫تکنيک‬
‫4‬
‫‪PCR‬‬
‫جذٍل1-1- آًبليش كويتي1يك ‪ PCR‬قجل ٍ ثؼذ اس 52 عيكل‬
‫فزض ثز ايي اعت كِ تكثيز، 511 ثزاثز صَرت هيگيزد كِ تقزيجب ايي ثب ثبسدُ 17%‬
‫تكثيز هزتجظ اعت. هحصَل تَالي هَرد ًظزي (ثِ تَالي ّذف، آهپلي كَى2 ًيش‬
‫هيگَيٌذ) كِ حبصل هيؽَد داراي تَاليّبي پزايوز اٍليگًََكلئَتيذي در پبيبًِّبيؼ‬
‫اعت. اگز چِ ثبسدُاي ثغيبر ثبال دارد اهب تكثيز تَاليّبي هَرد ًظز ثِ عزيق ًوبيي يك‬
‫فزآيٌذ ًبهحذٍد ًيغت ثلكِ هحذٍديت دارد. يك تؼذاد فبكتَرّبيي ػليِ ايي فزآيٌذ ػول‬
‫هيكٌٌذ كِ در ّز عيكل 111% هؤثزًذ. اثز ٍ تأثيزؽبى ثيؾتز در عيكلّبي ًْبيي‬
‫‪ PCR‬هؾخص هيؽَد. اصَال هقذار آًشين پظ اس 13-52 عيكل ‪ ،PCR‬هحذٍد كٌٌذُ‬
‫هيؽَد كِ تقزيجب ثب 611 ثزاثز تكثيز هغبثقت داردكِ ثِ ٍاعغِ هيشاى هَالر اضبفي ّذف‬
‫اعت. فؼبليت آًشين ًيش يك فبكتَر هحذٍد كٌٌذُ اعت كِ ػلت آى ٍاعزؽت ؽذُ ؽذى‬
‫حزارتي آًشين درعي فزآيٌذ اعت.‬
‫3‬
‫فبكتَر ثؼذي كِ كبرآيي ‪ PCR‬را كبّؼ هيدّذ رؽتِّبي هَرد ًظز اعت. اس‬
‫آًجبييكِ هَلكَلْبي ّذف (الگَ) غلظت ؽبى افشايؼ هييبثذ، چغجٌذگي هجذد‬
‫رؽتِّبي هَرد ًظز ثب چغجيذى پزايوز ثِ هَلكَل ّذف (الگَ) رقبثت هيكٌذ. حبئش‬
‫اّويت اعت كِ ّز ٍاريبًغي در رٍػ ‪ PCR‬ثِ حذاقل رعبًذُ هيؽَد تب كبرآييّبي‬
‫111% عيكل حبصل ؽَد.‬
‫اجشاي اصلي ‪ PCR‬هؼوَل، در ؽكل سيز ًؾبى دادُ هيؽًَذ ٍ ثِ عَر جشئيتز ثؼذاً‬
‫ثحث خَاّذؽذ.‬
‫‪1 - Quantitative‬‬
‫‪2 - Amplicon‬‬
‫‪3 - Reannealing‬‬
‫تْيِ ؽذُ در هؤعغِ پيك داًؼ پضٍّبى صجب (تك پزايوز)‬
‫قغوتي اس كتبة "تکنیک ‪ PCR‬و نرم افزار ‪ٍ "FAST PCR‬يزايؼ اٍل‬
‫ًَيغٌذگبى: هحوذرضب دّقبًي، هٌيزُ ّزاتيبى‬

5. ‫کلینیک تخصصی طراحی پرایمر و مهنذسی پروتئین‬
‫‪http://www.Taqprimer.com‬‬
‫واکنش زنجيره ای پليمراز‬
‫‪PCR‬‬
‫5‬
‫ؽكل 1-2- اجشاي اصلي تكثيز ‪PCR‬‬
‫هؼزفْبي هختلف ٍ ٍعبيل ٍ اثشار هتٌَػي ثزاي ‪ PCR‬ثِ عَر آهبدُ اس تْيِ كٌٌذُّبي‬
‫تجبري در دعتزط ّغتٌذ. ‪ّDNA‬بي الگَ يب ثِ ٍعيلِ هحقق يب ثِ ٍعيلِ عجيت‬
‫ثبليٌي1 تْيِ هيؽًَذ اس عزفي، ‪ّDNA‬بي صًَهي، كتبثخبًِّبي صًَهيك، كتبثخبًِّبي‬
‫‪ّRNA ٍ ،DNA‬ب ّوچٌيي ثِ عَر تجبري در دعتزط ّغتٌذ. پزايوزّبي‬
‫اٍليگًََكلئَتيذي هيتَاًٌذ ّوچٌيي در ثغيبري اس آسهبيؾگبُّب عٌتش ؽًَذ يب هيتَاًٌذ‬
‫ثِ صَرت هؼزفْبي عٌتش ؽذُ هزعَم خزيذاري ؽًَذ. اجشاي ٍاكٌؼ ‪ً PCR‬ظيز ثبسّب،‬
‫2‪ّdNTP ٍ ،MgCl‬ب ّوچٌيي تَعظ ثغيبري اس تْيِ كٌٌذگبى در دعتزط قزارهيگيزًذ‬
‫يب هيتَاًٌذ ثِ ٍعيلِ هحقق، تْيِ ؽًَذ. يك هحذٍدُ ٍعيؼي اس ‪ DNA‬پليهزاسّبي‬
‫هقبٍم ثِ حزارت اكٌَى اس ثغيبري اس كبرخبًِّب در دعتزط ّغتٌذ. ٍ كبرثزدّب ٍ‬
‫ٍيضگيْبي اييّب ثِ عَر جشئي تز در قغوت ديگزي ثحث هيؽَد.‬
‫پزٍتَكلّبي اصلي ‪ ،PCR‬اس قغؼِ كلٌَ‪ DNA‬پليوزاس ‪ E.coli2: I‬ثزاي تغزيغ ًوَدى‬
‫پليوزاس ٍ تغَيل اٍليگًََكلئَتيذ اعتفبدُ هيؽذ. ثِ ّز حبل، ايي آًشين در عي هزحلِ‬
‫ٍاعزؽت ؽذى عيكل ‪ PCR‬ثب حزارت غيزفؼبل هيؽَد ٍ ثٌبثزايي هحقق ثبيذ يك هقذار‬
‫ًوًَِ3 تبسُ اس آًشين را در ّز عيكل فزآيٌذ تكثيز، اضبفِ ًوبيذ. ثذيْي اعت كِ يك‬
‫هحذٍديت جذي ايجبد هيگزدد، خصَصبً تالػّبيي كِ ثزاي خَدكبر كزدى تكٌيك،‬
‫صَرت هيگيزد هحذٍد هيؽَد. كبرثزد آًشين كلٌَ ثزاي تكثيز قغؼبت كَتبُ ‪DNA‬‬
‫)‪ (<200bp‬ثِ كبر ثزدُ هيؽذ. اهب ثزاي آهپليكَىّبي ثشرگتز، هأيَط كٌٌذُ ثَد. اغلت‬
‫هيشاى هحصَالت كن ثَد ٍ در ضوي تٌَع اًذاسُ هحصَالت هؾَْد ثَد. ايي اهز ثِ ٍاعغِ‬
‫درجِ حزارتْبي پبييي چغجيذى ٍ عَيلعبسي4 (‪ )37ºc‬ثَد كِ ثبيذ ثزاي آًشين كلٌَ ثِ‬
‫‪1 - Clinician‬‬
‫‪2- DNA Klenow fragment‬‬
‫‪3 - Aliquot‬‬
‫‪4 - Extension‬‬

6. ‫کلینیک تخصصی طراحی پرایمر و مهنذسی پروتئین تک پرایمر‬
‫‪http://www.taqprimer.com‬‬
‫عزاحي حزفِ اي اًَاع پزايوز، پزٍة، ٍكتَر ٍ كبعت صى‬
‫خذهبت تخصصي در سهيٌِ اًجبم پزٍصُ ّبي تخصصي هزتجظ ثب ثيَتكٌَلَصي ٍ سيغت‬
‫هؾبٍرُ پزٍصُ ّبي داًؾجَيي، تحقيقبتي ٍ تَليذي‬
‫تکنيک‬
‫6‬
‫‪PCR‬‬
‫كبر گزفتِ هيؽذ تب اس لحبػ كبتبلتيكي فؼبل ثبؽذ. هحذٍديت جذي ديگز در رٍسّبي اٍل‬
‫تكٌيك ‪ ،PCR‬اعتفبدُ اس اًتقبل دعتي ًوًَِّب ثيي حوبمّبي آة يب قبلت ّبي حزارتي‬
‫در درجِ حزارتْبي اختصبصي اثقبء ؽذُ ثزاي ّز عيكل ‪ PCR‬هَرد ًيبس ثَد. دٍ ٍعيلِ‬
‫تكٌَلَصيكي ثغيبر هْن ‪ PCR‬را ثِ صَرت يك رٍػ كليذي در آسهبيؾگبُّبي تحقيقبتي‬
‫ٍ كليٌيكي عبختِاًذ:‬
‫1- اعتفبدُ اس ‪ DNA‬پليهزاسّبي هقبٍم ثِ حزارت كِ كل رٍػ را ثغيبر آعبى‬
‫كزدُاًذ ثِ ايي دليل كِ اضبفِ كزدى آًشين تبسُ ثؼذ اس ّز هزحلِ دًبتَراعيَى ديگز السم‬
‫ًيغت. اٍليي ‪ DNA‬پليهزاس هقبٍم ثِ حزارت كِ ثِ ‪ّPCR‬ب القبء ؽذ، تك ‪DNA‬‬
‫پليوزاس1 ثَد.‬
‫2- تَعؼِ يكغزي دعتگبُّبي عبدُ عيكليٌگ درجِ حزارت (ّوچٌيي ثِ ػٌَاى‬
‫تزهبل عبيكلزّب يب دعتگبُّبي ‪ PCR‬ؽٌبختِ ؽذُ اًذ) هٌجز ثِ اتَهبتيك ؽذى ‪PCR‬‬
‫ؽذ.‬
‫فزآيٌذ ‪ PCR‬تَعظ اهتيبسّب ٍ حق ثجت اًحصبري هتؼلق ثِ ‪Hoffmann-La Roche‬‬
‫‪ F.Hoffmann-La Roche ،Ltd ٍ Inc‬پَؽؼ دادُ هيؽَد.‬
‫به زودی توسط تک پرایمر منتشر می شود:‬
‫‪ ‬کتبة تکنیک ‪ PCR‬و نرم افسار ‪ FAST PCR‬ویرایش جذیذ‬
‫‪ ‬کتبة آموزش طراحی پرایمر و نرم افسار ‪GENERUNNER‬‬
‫برای تهیه این کتببهب می توانیذ از اول آررمبه 1392به آدرس زیر‬
‫مراجعه فرمبییذ:‬
‫‪http://www.taqprimer.com‬‬
‫‪1 - Taq DNA polymerase‬‬
‫تْيِ ؽذُ در هؤعغِ پيك داًؼ پضٍّبى صجب (تك پزايوز)‬
‫قغوتي اس كتبة "تکنیک ‪ PCR‬و نرم افزار ‪ٍ "FAST PCR‬يزايؼ اٍل‬
‫ًَيغٌذگبى: هحوذرضب دّقبًي، هٌيزُ ّزاتيبى‬