Derleme Yazı /
Review Article [ Article in Turkish ] |
doi: 10.46683/jmvi.2020.5 |
||||||
Makale Değerlendirme Sürecinin Özeti
[ →→
] |
Summary of the Article Evaluation Process [ →→
] |
||||||
Polimeraz Zincir Reaksiyonu Teknolojisinin
Temel Prensipleri |
|||||||
Basic Principles of Polymerase Chain Reaction Technology |
|||||||
Kemal TEKİN1
[ID], İsmail Selçuk AYGAR1 [ID], Tuğrul HOŞBUL2 [ID] |
|||||||
1Department of
Medical Microbiology, Gulhane
Training and Research Hospital, Ankara, Türkiye. 2Department of
Medical Microbiology, Gulhane Medical Faculty, University of Health Sciences, Ankara, Türkiye. |
|||||||
Article
Info: Received; 03.01.2020. Accepted; 20.05.2020. Published; 21.05.2020. Correspondence: Tuğrul
HOŞBUL; Asst.Prof., Department of Medical Microbiology,
Gulhane Medical Faculty, University of Health Sciences, Ankara, Türkiye. E-mail: tugrulhosbul@gmail.com |
|||||||
|
|||||||
Özet Kary Mullis’in 1984 yılında bulduğu ve kendisine Nobel ödülü
kazandıran polimeraz zincir reaksiyonu (PCR), spesifik DNA sekanslarının
in-vitro DNA sentezi yoluyla eksponensiyel (üstel)
olarak çoğaltılabildiği hızlı ve duyarlılığı yüksek bir tekniktir. PCR temel
olarak bir DNA çoğaltma yöntemidir, bu yöntemle RNA çoğaltılmak istenirse
önce "revers transkriptaz" enzimi kullanılarak hedef RNA
sekanslarının DNA kopyaları (komplementer DNA, cDNA) çıkartılır ve PCR
ile bu cDNA molekülleri çoğaltılır. PCR'ın kullanılmasıyla belirli bir
genetik segmentin, birkaç kalıp DNA molekülünden başlayarak milyonlarca
kopyası üretilebilmektedir. Kromozomal DNA'nın in-vivo replikasyonu
milyonlarca nükleotidin replikasyonunu kapsar, PCR amplifikasyon ürünleri ise
genellikle 1000 bp'den (baz çifti, base pair; bp)
daha kısa olacak şekilde dizayn edilir. Bununla
beraber ekstrem durumlarda özel termostabil DNA bağımlı DNA polimeraz
kombinasyonları kullanılarak 35000 bp'den daha uzun
PCR amplikonlarının başarılı olarak
çoğaltılabildiği bildirilmiştir. Günümüzde bu yöntemin çeşitli varyasyonları
mikrobiyoloji, adli tıp ve genetik bilimlerinde araştırma ve tanı amacıyla
yaygın olarak kullanılmaktadır. PCR temelli yöntemlerin önemli kullanım
alanları arasında dizi analizi, klonlama, kantitatif hasta izlemi, moleküler
ilaç direnç testleri, filogenetik analizler ve salgın yönetimi ve doku
uyumluluk testleri gibi uygulamalar yer alır. Bu makalede PCR yönteminin
temel prensipleri ele alınmıştır. |
Abstract The polymerase chain
reaction (PCR) discovered by Kary Mullis in 1984, which earned him the Nobel
prize, is a fast and highly sensitive technique in which specific DNA
sequences can be exponentially amplified via in-vitro DNA synthesis. PCR is
basically a DNA amplification method, if it is desired to reproduce RNA; DNA
copies (complementary DNA, cDNA) of the target RNA sequences are
firstly produced by using the enzyme "reverse transcriptase" and
these cDNA molecules are amplified by PCR. Using PCR, millions of copies of a specific genetic
segment can be produced, starting with several target DNA molecules. In-vivo replication of chromosomal DNA involves
replication of millions of nucleotides, while PCR amplification products are
generally designed to be less than 1000 bp (base pair; bp).
However, in extreme cases it has been reported that PCR amplicons longer than
35000 bp can be successfully amplified using special thermostable
DNA-dependent DNA polymerase combinations. Today, various variations of this
method are widely used in microbiology, forensics and genetics for research
and diagnosis purposes. Important uses of PCR based methods include sequence
analysis, cloning, quantitative patient monitoring, molecular drug resistance
tests, phylogenetic analysis, and epidemic management and tissue
compatibility tests. In this article, basic principles of PCR method are
discussed. |
||||||
Anahtar kelimeler: Amplifikasyon, DNA, Polimeraz, PCR tamponu,
Master miks. |
Keywords: Amplification, DNA, Polymerase, PCR buffer, Master mix. |
||||||
Şekil 1.
PCR’da primer-hedef bağlanması ve yeni zincir sentezi. Şekil
1 png |
Figure 1. Primer-target
binding and new chain synthesis in PCR. Figure 1 png |
||||||
|
|||||||
Şekil 2. Örnek
bir PCR döngüsü ve reaksiyon basamakları. Şekil
2 png. |
Figure 2. An example PCR
cycle and reaction steps. Figure 2 png |
||||||
|
|||||||
Şekil 3.
Zincir uzarken DNA sentezi diğer uçtaki primer bölgesini geçince (polimerazın
sentezi ne kadar devam ettireceği kesin olarak belli değildir ve enzimden
enzime değişiklik gösterir) uzunlukları kesin olarak belli olmayan ve
hedeflenen sekansa göre daha büyük olan "uzun ürünler" oluşur. Bir
sonraki döngüde asıl kalıp DNA ile beraber bu uzun
ürünler de primerlerin bağlanabileceği yeni kalıplar olarak görev alırlar.
Her döngü sonunda uzun ürünlerin kopya sayısı aritmetik olarak artarken kısa
ürünlerinin sayısı logaritmik (üstel) bir artış gösterir. Şekil
3 png |
Figure 3. As the chain
elongates, when DNA synthesis passes the primer-binding site at the other end
(how long the polymerase will continue synthesis is unclear and varies from
enzyme to enzyme), so-called "long products" of uncertain length
and larger than the targeted sequence are formed. In the next cycle, together
with the original template DNA, these long products act as new templates to
which the primers can anneal to the template. At the end of each cycle, the
number of copies of long products increases arithmetically, while the number
of short products increases logarithmically (exponentially). Figure 3 png |
||||||
|
|||||||
Cite this
article |
|||||||
Tekin K, Aygar İS, Hoşbul T. Basic Principles of Polymerase
Chain Reaction Technology. J Mol Virol Immunol 2020; 1(1): 57-66. doi:
10.46683/jmvi.2020.5 |
|||||||
Cited by 0
articles |
|||||||
|
|||||||
dizinlerde ve veritabanlarında görüntüle |
:: |
view in indexes and databases |
|||||
|
|||||||
|
|||||||
|
|||||||
|
|||||||
|
|||||||
|
|
|
|
||||
|
|||||||
diğer
dizinler : yazılımlar : medya : kütüphaneler |
:: |
other
indexes : software : media : libraries |
|||||
|
|||||||
|
|||||||
|
|||||||
|
|
||||||
|
|||||||
©Copyright JMVI.
Licenced by Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0). |
|||||||