比较器原理动画演示,比较器内部电路图

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-20 07:46:20

9月28日,素有“诺奖风向标”之称的拉斯克奖揭晓,临床医学研究奖授予了香港中文大学的卢煜明教授,表彰他在使用胎儿DNA开发无创产前检测方面的突出贡献。

10月3日,备受瞩目的2022年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,瑞典科学家斯万特·帕博(Svante Pääbo)获奖,表彰他在已灭绝古人类基因组和人类进化方面的发现

但无论是利用母亲血液里的DNA去检测胎儿的唐氏综合征,还是从几万年前的尼安德特人骸骨中提取DNA并进行测序,都离不开另一项伟大的技术——聚合酶链式反应(PCR)

是的,就是那个被称为“生物狗基本生存技能”的PCR,毕竟生物实验中用到PCR的地方实在太太太多了!

来欣赏一下《PCR之歌》,感受生物狗对这项伟大技术的虔诚(强烈建议做不出实验时可以听听)~《PCR之歌》是伯乐公司(Bio-rad)为推广新产品而编写的,原名Scientists for Better PCR 视频来源:Bio-Rad

摸鱼好帮手

PCR在生物实验中到底有多常见?毫不夸张地讲,从顶尖实验室到大学课堂,从国际空间站到医院检验科,你基本都能看到PCR仪的影子,它几乎成了生物学、医学研究中最必不可少的工具

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用于PCR的热循环仪 图片来源:wikipedia

PCR的全称是聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction),这是一种用于放大扩增特定DNA片段的分子生物学技术。它的基本原理并不复杂,简单而言,就是用人工技术不断地循环复制DNA,让它1变2,2变4,只需要循环10次就能得到原来1000倍的DNA,如果循环了20次就能得到惊人的100万倍DNA!

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PCR循环主要分3步:变性,退火,延伸变性:用高温(94-96°C)让DNA双螺旋结构变性,使两条互补链分开变成单链;退火:降低温度(50-65°C),让引物与单链DNA结合,形成局部双链;延伸:DNA聚合酶(Taq酶,最佳活性温度约为75-80°C)跟在引物后面,给单链DNA合成另一条互补的链,DNA的复制就完成了。PCR循环示意图 图片来源:wikipedia

在自然状态下,我们能提取到的DNA样本浓度一般都比较低,只有经过扩增后才能用于测序等操作。在PCR技术诞生前,这可不是个轻松的活,扩增DNA序列需要在细菌中进行,整个过程极为麻烦且漫长,需要历时数周;而现在有了PCR技术,我们只需要往管子里加入原材料,然后扔进PCR仪里跑上几十个循环,就可以轻松得到大量DNA序列~

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用于批量检测的PCR八联排管 图片来源:wikipedia

等待PCR仪跑循环的那一两个小时,不知是多少生物狗光明正大摸鱼的好时光。不过这么好用的技术,它的诞生过程却画风清奇,如今正值PCR在学术圈大放异彩之际,我们可以简单回顾一下它传奇的诞生过程。

站在巨人肩上的技术

牛顿曾说过,“如果我比别人看得更远,那是因为我站在巨人的肩上。”作为分子生物学腾飞标志的PCR技术,它的诞生同样离不开多位前人的铺垫,事情还要从分子生物学的蛮荒年代说起。

1953年4月25日,剑桥大学的两个年轻人詹姆斯·沃森(James Watson)和弗朗西斯·克里克(Francis Crick)发现了DNA双螺旋结构,标志着分子生物学时代的开启,也为日后PCR的诞生打下最基础的理论依据。1962年,他们被授予诺贝尔生理学或医学奖。

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