PCR(聚合酶鏈反應,Polymerase Chain Reaction)的原理基於DNA的半保留複製機制,是一種在體外酶促合成特定核酸片段的方法。具體過程如下:
變性階段:將反應混合物加熱到95度左右,使DNA雙鏈解離成單鏈,這是為了暴露出引物結合位點。
退火階段:溫度降低至60度左右,此時引物根據鹼基互補配對原則與DNA單鏈上的特定序列結合。
延伸階段:溫度再次升高至72度,耐熱的DNA聚合酶(如Taq聚合酶)開始合成新的DNA鏈。
這三個步驟構成一個循環,通過多次重複這個過程,可以指數級地擴增特定的DNA片段。在每個循環中,目標DNA的數量翻倍,隨著循環次數的增加,目標序列的拷貝數迅速增加。PCR反應體系中通常包括模板DNA、引物、脫氧核苷酸底物、耐高溫的DNA聚合酶、緩衝液、鎂離子(Mg²+)以及純淨水。引物的設計是PCR反應特異性的關鍵因素,它們必須與目標DNA序列精確配對,以確保擴增的正確性和效率。