Мы писали для чего проводится выделение ДНК растений. Сегодня расскажем о следующем этапе генетических анализов – проведении полимеразной цепной реакции. Только в 2023 году сотрудниками филиала ФБУ «Рослесозащита» «ЦЗЛ Республики Бурятия» было проведено 1896 анализов ПЦР на образцах с насаждений Байкальской природной территории.
Полимеразная цепная реакция (ПЦР) — высокоточный метод молекулярной биологии, который позволяет обнаружить в биоматериале ДНК и РНК патогенов. Отличается чувствительностью и специфичностью, а также скоростью получения результата. ПЦР считается одним из самых эффективных способов выявить патоген. Метод точен — он позволяет обнаружить искомый патоген, даже если его концентрация в пробе крайне мала.
Для проведения полимеразной цепной реакции используется специальный прибор — амплификатор. Он поддерживает необходимую для каждого этапа температуру и проводит циклы копирования ДНК — амплификацию.
Помимо амплификатора, для ПЦР необходимы определённые компоненты: • Два праймера — короткие нити из нуклеотидов, которые подходят к искомым нитям ДНК, как детали пазла. На основе праймеров в ходе ПЦР создаются новые ДНК-молекулы. • ДНК-полимераза — фермент, который достраивает нить ДНК в ходе ПЦР. • Дезоксинуклеотидтрифосфаты (дНТФ) — смесь нуклеотидов, строительный материал для копий ДНК-молекул. • Ионы магния (Mg2+) — поддерживают активность ДНК-полимеразы. • Буферный раствор — смесь, которая создаёт оптимальные условия для биохимической реакции. Сотрудники филиала ФБУ «Рослесозащита» «ЦЗЛ Республики Бурятия» используют готовый набор для проведения ПЦР, который уже содержит все необходимые компоненты.
ПЦР состоит из трёх основных этапов: 1. Сначала пробу нагревают, и все ДНК-молекулы, которые есть в биоматериале, распадаются на две нити РНК. Этот процесс называется денатурацией. 2. Затем температуру снижают. Если в пробе есть целевая ДНК, праймеры присоединяются к концам двух её нитей — так происходит отжиг. 3. После отжига фермент ДНК-полимераза активируется и начинает достраивать вторую нить ДНК, начиная от праймера. Для восстановления цепи ДНК полимераза использует дНТФ. Заключительный этап называют элонгацией.
При проведении ПЦР выполняют более 30 циклов копирования (амплификации). В результате каждого цикла количество ДНК-цепей удваивается. Так, если на первом цикле было 2 цепи ДНК, на втором их будет уже 4, а на третьем — 8, и так далее.
