تقنية PCR
Polymerase Chain Reaction
تفاعل البليمريز التتابعي
تحفظ
المعلومات الوراثية و انتاج المواد لصنع الخلايا و الحفاظ عليها في داخل
الحمض النووي (DNA ). و تقوم الخلية بمضاعفة كمية الحمض النووي وقت انقسام
الخلية بشكل تلقائي وبشكل سريع مع وجود نظام تصحيح للأخطاء خلال النسخ. .
و تبلغ سرعة النسخ والمضاعفة إلى 1000 قاعدة نيتروجينية بالثانية ( داخل
النظام الحيوي ) و هي كما ذكرنا تحدث في الخلية في وقت التكاثروالانقسام
فقط .
ومع التطور في مجال التكنولوجيا الحيوية والذي يقوم على
التعامل مع الحمض النووي (DNA ) بشكل أساسي ، استدعى ذلك العلماء على أن
يبحثوا عن طريقة أو تقنية تقوم على مضاعفة كمية الحمض النووي (DNA ) بشكل
كبير ، فكان هناك عدة محاولات لتنشيط الخلية على الانقسام المستمر بإضافة
عوامل النمو growth factors ، ولكن هذه الطريقة لم تكن ذات جده لدى
العلماء لأسباب كثيرة. إلى أن توصل العالم د. كري مولس Dr. Kerry Mullis
في عام 1985 ( و قد حصل على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1993)بنشر اختراعه
لتقنية البي سي ار PCR فكانت هذه التقنية بوابة لكثير من التطورات
المتسارعة في مجال التكنولوجيا الحيوية ، من أهم الأسباب التي ساعدت هذه
التقنية على الانتشار عدم اعتمادها على النظام الحيوي(أي الخلية) و التحكم
بكمية الحمض النووي (DNA ) و وسرعة في الإنتاج ولكن كان من عيوب هذه
التقنية عدم وجود نظام إصلاح أخطاء الارتباط الخاطئ miss match .
ما هو PCR :
هو
تقنية مخبريه تم اكتشافها عام 1983م تقريباً تقوم على إكثار نسخ الحمض
النووي (DNA ) خارج النظام الحيوي . أي أنها طريقة لنسخ الحمض النووي في
المختبر. و لذلك فهي تقنية حيوية لاستنساخ قطعة من محددة من الحمض النووي
ومضاعفة إنتاجها لكي يتسنى إجرى عليه اختبارات و فحوصات إضافية.
ما هي متطلباتPCR :
لتقوم بإنتاج الحمض النووي (DNA ) بواسطة PCR يتتطلب عليك توفير :
1.
جهازللتحكم بدرجات حرارة التفاعل بشمل دقيق و متتالي ( الدورة الحرارية
Thermocycle ) : ويقوم هذا الجهاز بتغير درجة الحرارة بشكل سريع ، لآن
تغير درجة الحرارة هو الأساس الذي تقوم عليه فكرة هذه التقنية .
2.
البليمريز : وهو الإنزيم الذي يقوم ببناء وترتيب القواعد النيتروجينية (
حدات الحمض النووي (DNA ) ) ، ويجب أن يكون هذا الإنزيم مقاوم للحرارة
العالية ليتمكن من العمل . و قد اكتشف انزيم مقاوم للحرارة و اسم تاج Tag
3.
مجموعة متفرقة من القواعد النيتروجينية: ( A T C G ) ليتمكن الإنزيم من
ترتيبها في مواقعها أثناء عملية نسخ الحمض النووي (DNA ) .
4. بريمر Primer : وهو قطعة صغيرة من الحمض النووي (DNA ) ليتمكن الإنزيم من بداء البناء و النسخ عليها .
5. والشيء الأهم هو وجود نسخة من الحمض النووي (DNA ) المراد نسخه .
6.بالإضافة إلى محلول أو وسط ليتم به التفاعل : وهذا المحلول يختلف بين تفاعل و أخر .
عملية النسخ :
بعد
وضع الحمض النووي المراد نسخة مع البريمر و و إنزيم البوليمريز و مجموعة
مع الأحماض النووية في أنبوب داخل جهاز التحكم الحراري فان هناك 3 مراحل
منفصلة تمر بها عملية النسخ:
1. مرحلة التفكيك Denature : رفع الحرارة إلى 94 ْم وذلك لفك الحمض النووي (DNA ) الأصل .
2.
مرحلة الالتصاق anneal : إنزال الحرارة إلى ما بين 55-60 ْم ليقوم البريمر
بالألتزاق فيزيائياً بواسطة الروابط الهيدروجينية مع الحمض النووي (DNA )
الأصل .
3.مرحلة الامتداد extend : ثم يقوم برفع درجة الحرارة إلى 75 ْم ليقوم البلمريز بعمله في بناء الحمض النووي (DNA ) الجديد .
وهذه
المراحل الثلاث تعتبر دورة كاملة وفيها يصبح الحمض النووي (DNA ) الأصل قد
تضاعف ، وتعتمد كمية ناتج الحمض النووي (DNA ) على عدد الدورات ( والصورة
التالية توضح العملية ) .
تطبيقات PCR :
لتقنية PCR تطبيقات كثيرة في مجال أبحاث الحمض النووي (DNA ) و الوراثة ومنها :
1.
الكشف عن الطفرات الوراثية : وذلك عن طريق وضع بريمر خاص للطفرة لتكثير
الجين الخاص بها . ومنه نقوم بمعرفة المرض إذا كان على زوجين الكروموسومات
أو على احدهما ( allele ) .
2.تعين البصمة الوراثية .
3.الكشف عن الفيروسات : وهذه الطريق هي الأدق في تحديد نوع وجنس الفيروس وكميته.
4.هو
العنصر الأهم في عملية التجميع الجيني ( Recombinant الحمض النووي (DNA )
) : حيث نقوم بتكثير الجين المراد إدخاله على البلازمد أو الحمض النووي
(DNA ) المضيف .
5.استخدامه في تغير نهايات الجين لتصبح متوافقة مع إنزيمات القطع ( Restriction enzyme ) .
6. هو العملية الأساس في تحديد تتابع القواعد النيتروجينية في الحمض النووي (DNA ) ( الحمض النووي (DNA ) Sequencer ) .
7.معرفة طول الحمض النووي (DNA ) .
8.تقنية الحمض النووي (DNA ) المكمل ( cالحمض النووي (DNA ) ) .
9.تحديد الجين المطلوب من خليط من الجينات .
10.يستخدم في تقنية (microarrays ).
11.في مشروع الخارطة الجينية البشرية (human genome project ) .
12.الساوثرين بلوت (southern plot ) .
13.تقنية ارتباط الحمض النووي (DNA ) – بروتين ( الحمض النووي (DNA ) -Protein Interaction ) .
14.في مجال الطب الشرعي ( اختبار الأمومة ، حالات الاغتصاب ، تحديد الهوية ... الخ ) .
وغيرها من التطبيقات المخبرية والبحثية .
أنواع PCR : هناك نوعان من PCR :
1. PCR العادي : وهو ما تم شرحه والتطرق اليه في الخطوات السابقة .
2.
rtPCR : وهو اختصار لـ ( Real Time PCR ) : وهذا النوع يقوم على نفس
المبدأ ولكن الخلاف الوحيد يكون مربتط الجهاز بكمبيوتر لتحديد الوقت
الحقيقي لبدا التفاعل ومن ثم الكمية الحقيقية لعدد نسخ الحمض النووي (DNA
) ويعتمد ذلك على وجود قواعد نيتروجينية حرة مشعة لتحديد ذلك . مما يسهل
على الباحثين الوقت لتحدد وجود الجين المطلوب أو لا ، وكمية الجين بدون
الوصول إلى نهاية الدورات الحرارية المحددة
الرئيسية 
التسجيل 
الإثنين 25 مايو 2020, 11:52 pm من طرف 
موضوع: ماهو ال P C R 
