ПЦР осуществляют в пробирке с помощью термостабильной ДНК-полимеразы при участии дезоксинуклезидтрифосфатов - субстратов и коротких олигонуклеотидных затравок - праймеров

Праймер - короткие, длиной в 20-30 нуклеотидов одноцепочечные фрагменты ДНК, комплементарные 3’-концевым последовательностям копируемой ДНК-матрицы

Реакция происходит в несколько стадий:

Стадии одного цикла ПЦР:

Денатурация.

Инкубационную смесь нагревают до 90^о

При этом происходит разрушение слабых связей в ДНК и из одной двухцепочечной молекулы образуются две одноцепочечные

Гибридизация праймеров

Температуру снижают до 50^о

При этом происходит гибридизация цепей ДНК с праймерами

Полимеризация

Инкубационную смесь нагревают до 70^о

При этой температуре полимераза удлиняет оба праймера с их 3’-концов

Праймеры дорастают до размеров матрицы

В результате количество ДНК удваивается

Метод основан на том, что первичная структура ДНК разных видов организмов различна

Подбирается последовательности, характерные для ДНК возбудителей болезни и подобрать такие праймеры, которые будут гибридизоваться с ДНК возбудителя, но не с ДНК человека

В этом случае продуктом амплификации будет ДНК только возбудителя, а не пациента.

Клонирование генов

Фрагменты ДНК можно вырезать из генома эукариот специально подобранными рестриктазами и встроить в ДНК плазмиды или вируса вскрытую (разрезанную) теми же рестриктазами

Образуется гибридная плазмида или рекомбинантная ДНК

Однако таким способом получается очень небольшое количество рекомбинантной ДНК

Клонирование - это способ накопления. Для этого рекомбинантные плазмиды встраивают в бактерии и получают рекомбинантные бактерии, которые реплицируют, транскрибируют и транслируют «чужие» гены.

Рекомбинантные микроорганизмы нашли практическое применение как продуценты необходимых человеку веществ:

Белковых гормонов

Биологически активных пептидов (соматотропина, инсулина, интерферона, хорионического гонадотропина)

Трансгенные животные и растения

Клонами в биологии называют организмы, имеющие совершенно одинаковый набор генов, называемый генотипом

Как известно, в процессе размножения подавляющего большинства высших организмов дочерняя особь получает половину генов от отца, а половину - от матери