ในขั้นตอนของเทคนิค pcr ที่มีการลดอุณหภูมิลงเหลือประมาณ 55 องศาเซลเซียส เพื่อจุดประสงค์ใด

ในขั้นตอนของเทคนิค pcr ที่มีการลดอุณหภูมิลงเหลือประมาณ 55 องศาเซลเซียส เพื่อจุดประสงค์ใด
ในขั้นตอนของเทคนิค pcr ที่มีการลดอุณหภูมิลงเหลือประมาณ 55 องศาเซลเซียส เพื่อจุดประสงค์ใด

Show
    

    

ในขั้นตอนของเทคนิค pcr ที่มีการลดอุณหภูมิลงเหลือประมาณ 55 องศาเซลเซียส เพื่อจุดประสงค์ใด


        DNA สายผสมที่ได้จากการตัดและต่อนี้ยังไม่สามารถทำงานได้ต้องมีวิธีการที่จะดำรง DNA สายผสมให้คงอยู่และเพิ่มจำนวนเพื่อใช้ในการศึกษาว่า สาย DNA เหล่านั้นควบคุมการสร้างโปรตีนชนิดใดและศึกษาว่า DNA  ยีนอะไรบ้าง  สิ่งที่จำเป็นคือ จะต้องเพิ่ม DNA ในบริเวณดังกล่าวให้มากพอที่จะศึกษาได้ การเพิ่ม DNA ที่เหมือนกันนั้นเรียกว่า การโคลนดีเอ็นเอ (DNA cloning)” หาก DNA บริเวณดังกล่าวเป็นยีนก็อาจเรียกว่า การโคลนยีน  (gene cloning)”

การโคลนยีนโดยอาศัยพลาสมิดของแบคทีเรีย

               การโคลนยีนวิธีหนึ่งที่เป็นที่นิยมกัน คือ อาศัยวิธีการเพิ่มจำนวนชุดของ DNA ในพลาสมิด (plasmid) ของแบคทีเรีย ซึ่งถือว่าเป็น DNA พาหะ (vector) สำหรับการโคลน DNA อย่างหนึ่งในแบคทีเรีย 1 เซลล์ อาจมีพลาสมิด 1 - 300 ชุด เมื่อนำเซลล์แบคทีเรียไปเลี้ยงเพื่อเพิ่มจำนวนชุดของพลาสมิดก็จะเพิ่มขึ้นด้วย  ซึ่งส่วนของ DNA ที่ต้องการที่แทรกไว้ไนพลาสมิดก็จะเพิ่มขึ้นตามโดยปริยาย  หากส่วนของ DNA ที่แทรกไว้เป็นยีนก็อาจนำไปใช้ประโยชน์ต่อไป

ในขั้นตอนของเทคนิค pcr ที่มีการลดอุณหภูมิลงเหลือประมาณ 55 องศาเซลเซียส เพื่อจุดประสงค์ใด


ภาพแสดงการโคลน DNA โดยอาศัยพลาสมิด

                    การโคลนยีนในหลอดทดลองโดยเทคนิค พอลิเมอเรสเชนรีแอกชัน หรือ พีซีอาร์

                    ในปัจจุบันสามารถเพิ่มจำนวน DNA ในหลอดทดลองได้แล้ว  โดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่า“เทอร์มอไซเคลอร์ (thermocycler)” โดยเครื่องมือนี้สามารถควบคุมอุณหภูมิให้ปรับเปลี่ยนตามกำหนดเวลาที่ตั้งไว้ได้ ในการโคลนยีนโดยใช้เทคนิคพอลิเมอเรสเชนรีแอกชัน หรือ พีซีอาร์ (polymerase chainreaction ; PCR) นี้ต้องอาศัยเอนไซม์ DNA พอลิเมอเรส (DNA polymerase) ชนิดพิเศษที่ทนความร้อนหรือทนที่ที่มีอุณหภูมิสูงได้โดยเอนไซม์ชนิดพิเศษนี้จะแยกออกมาจากแบคทีเรียที่อาศัยอยู่บริเวณน้ำพุร้อนซึ่งจะทนสภาพอุณหภูมิสูงได้

สิ่งที่ต้องใช้ในการทดลอง คือ
                1.
DNA แม่แบบ (DNAtemplate) ซึ่งเป็น DNA ที่ต้องการโคลนหรือเพิ่มจำนวน
                2.
DNA ไพรเมอร์ (DNAprimer) เป็น DNA สายสั้นๆ ที่ใช้เกาะกับ DNA ที่ต้องการโคลนเพื่อเป็นจุดเรื่มต้นในการสังเคราะห์สาย DNA
                3. นิวคลีโอไทด์ทั้ง 4 ชนิด ประกอบด้วย
dATP (A) , dGTP (G) , dCTP (C) และ dTTP (T)
                4. เอนไซม์
DNA พอลิเมอเรส ชนิดพิเศษ

ขั้นตอนของการทำงานของเครื่องเทอร์มอไซเคลอร์ โดยใช้เทคนิค PCR
                1. ขั้นตอนแรกนี้เรียกว่า
“Denaturation” เพิ่มอุณหภูมิของเครื่องให้สูงขึ้นจนสาย DNA สายคู่ที่เป็นแม่แบบแยกออกจากกันเป็นสายเดี่ยว (ขั้นนี้อุณหภูมิประมาณ 90 ◦)
                2. ขั้นตอนที่สองเรียกว่า
“Annealing” ลดอุณหภูมิลง (เหลือประมาณ 55 ◦) จะทำให้ DNA ไพรเมอร์จับกับ DNA แม่แบบสายเดี่ยวแต่ละสายในตำแหน่งที่เป็นจุดเริ่มต้นในการสังเคราะห์ DNA ด้วยพันธะไฮโดรเจน
                3. ขั้นตอนที่สามเรียกว่า
“Extension” ปรับอุณหภูมิให้เหมาะสมต่อการทำงานของเอนไซม์ DNA พอลิเมอเรส เพื่อให้สร้างสาย DNA สายคู่เพิ่มขึ้น (ช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการทำงานของเอนไซม์ DNA พอลิเมอเรส คือ ประมาณ 72 ◦-75 ◦)
                4. เริ่มกระบวนการในขั้นที่ 1 ใหม่จะได้
DNA สายคู่ 2 สาย เพิ่มเป็น 4 สายคู่ 8 สายคู่ และ 16 สายคู่  ตามลำดับไปเรื่อยๆ จนมากพอกับความต้องการ

ในขั้นตอนของเทคนิค pcr ที่มีการลดอุณหภูมิลงเหลือประมาณ 55 องศาเซลเซียส เพื่อจุดประสงค์ใด


 ภาพการสร้างสาย DNA โดย พอลิเมอเรส เชน รีแอกชัน (PCR)

                จะเห็นได้ว่าเทคนิค PCR นี้จะเพิ่มปริมาณ DNA ที่ต้องการที่มีปริมาณน้อยให้มากได้อย่างรวดเร็ว  แต่อย่างไรก็ตามเทคนิค PCR ยังมีข้อจำกัดอยู่ คือ ขั้นตอนการแสดงของยีน เช่น การสร้างโปรตีนและขั้นตอนการตรวจสอบความผิดพลาดของ DNA ที่สร้างขึ้น เนื่องจากเอนไซม์ที่ใช้ในปฏิกิริยานี้บางชนิดไม่มีการตรวจสอบลำดับนิวคลีโอไทด์ของ DNA เหมือนในระบบของเซลล์สิ่งมีชีวิต

             อย่างไรก็ดีเทคนิค PCR นี้ ได้นำมาใช้กับการเพิ่มปริมาณของ DNA ที่มีอยู่ในปริมาณน้อย เช่น ในคราบเลือด คราบอสุจิ เนื้อเยื่อบางชนิด เชื้อ HIV DNA ของเอ็มบริโอในครรภ์มารดาว่าผิดปกติหรือไม่  รวมทั้ง DNA จากซากของวอลลี แมมมอธ (Wolly mammoth) ด้วยเพื่อดูถึงวิวัฒนาการของสัตว์ชนิดนี้


ขั้นตอนของเทคนิค PCR ที่มีการลดอุณหภูมิลงเหลือ ประมาณ 55 องศาเซลเซียส เพื่อจุดประสงค์ใด

ในขั้นตอนของเทคนิค PCR ที่มีการลดอุณหภูมิลงเหลือ ประมาณ 55 องศาเซลเซียส เพื่อจุดประสงค์ใด เพื่อให้ primer จับคู่กับ DNA ที่เป็นแม่แบบ เพื่อให้ DNA สายใหม่ที่กำลังสร้างต่อออกไปจาก primer.

ขั้นตอนของปฏิกิริยา PCR ในขั้นแรกต้องใช้อุณหภูมิสูงราว 95 C เพื่อเหตุผลใด

1. denaturing เป็นการทำให้ DNA เสื่อมสภาพ เพื่อที่จะแยกสาย DNA จากสภาพที่เป็นเกลียวคู่ (double helix) ให้เป็นสายเดี่ยว โดยใช้อุณหภูมิสูงประมาณ 95 องศาเซลเซียส เวลา 30 วินาที ดังนั้นเราจึง ต้องเลือกใช้เอนไซม์ DNA polymerase ที่สามารถทนความร้อนได้สูง เพื่อไม่ให้เอนไซม์เสื่อสภาพไปก่อน

PCR อาศัยหลักการของกระบวนการใดในสิ่งมีชีวิตเป็นพื้นฐาน

Polymerase Chain Reaction หรือ (PCR) เป็นเทคนิคสำหรับเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอโดยอาศัยหลักการ DNA Replication ซึ่งเป็นการสังเคราะห์สายดี เอ็น เอ สายใหม่ จาก ดีเอ็นเอต้นแบบในหลอดทดลองภายในระยะเวลาอันสั้นและได้ดีเอ็นเอสายใหม่เกิดขึ้นเป็นล้านเท่า เทคนิคนี้พัฒนาขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2528 โดย Kary Mullis และคณะแห่งบริษัท Cetus ...

เทคนิค PCR คืออะไร

Polymerase chain reaction หรือ PCR เป็นการเพิ่มจํานวนยีนหรือชิ้นส่วน DNA ที่สนใจในหลอดทดลองแบบ ซํ้าๆ กันหลายๆ รอบ (repeated cycles) โดยอาศัยการทํางานของเอนไซม์ polymerase ที่มีคุณสมบัติทนความร้อน (thermostable DNA polymerase) โดยจํานวน DNA ที่เพิ่มขึ้นในแต่ละรอบปฏิกิริยาจะเป็นลักษณะแบบ exponential curve คํานวณได้ ...