«Պոլիմերազային շղթայական ռեակցիա»–ի խմբագրումների տարբերություն

 

Վերջին տասնամյակում [[մոլեկուլային կենսաբանություն|մոլեկուլային կենսաբանության]] բնագավառում ՊՇՌ-ի մեթոդի հայտնագործումը դարձել է առավել նշանավոր իրադարձություններից մեկը։ 1983 թ [[Քերրի Մյուլիս]]ը հայտնաբերեց ԴՆԹ-ի որոշակի տեղամասերի [[in vitro]] ամպլիֆիկացիայի մեթոդը պոլիմերազային ռեակցիայի կրկնվող ջերմային ցիկլերի ընթացքում։ 1985 թ այս մեթոդը առաջին անգամ օգտագործվեց գործնականում [[բետա-գլոբին]]ի [[գեն]]ի տեղամասի ամպլիֆիկացիայի համար [[ԴՆԹ պոլիմերազա|ԴՆԹ- պոլիմերազի]] մեծ հատվածի օգնությամբ ([[Կլենովի հատված]])։ ՊՇՌ-ի լայն տարածումը սկսվեց 1988 թ համահեղինակ [[Սայք]]ի հիմնական աշխատանքի հրատարակության պահից, որտեղ հեղինակները օգտագործել են [[թերմոֆիլ]]աների ԴՆԹ-պոլիմերազներ և դիտարկել են մեթոդի [[տեսական]] հիմքերը, այս հոտդածը 1988-89 թթ դարձավ առավել մեջ բերվող, իսկ 1993 թ Քերրի Մյուլիսին շնորհվեց [[նոբելյան մրցանակ]] ՊՇՌ մեթոդի հայտնագործման համար։

Արժե նշել, որ այս հայտնագործմանը համընթաց ուղեկցում էր որոշ [[տեխնոլոգիա]]ների զարգացումը։ Մասնավորապես այն սարքերի ի հայտ գալը, որոնք թույլ էին տալիս ավտոմատ սինթեզել ԴՆԹ-ի միաշղթա հատվածները ([[օլիգոնուկլեոտիդներ]]ը)։ Միևնույն ժամանակ հայտնաբերվեցին գեյզերներում ապրող եզակի [[միկրոօրգանիզմ]]ներ, որոնց [[ֆերմենտ]]ային համակարգը, մասնավորապես ԴնԹ-պոլիմերազը, բարձր ջերմաստիճաններում պահպանում է իր [[կենսաբանական ակտիվությու]]նը ընդհուպ մինչև 95˚C, որը համարվում է անհրաժեշտ պայման պոլիմերացման շղթայական ռեակցիա անցկացնելու համար։

ՊՇՌ-ի հայտնագործման արդյունքը դարձավ մեթոդի գրեթե անհապաղ [[գործնական]] կիրառումը։ Այդ պահից հրատարակությունների քանակը, որոնցում հեղինակները հայտնում էին իրեց աշխատանքներում պոլիմերազային շղթայական ռեակցիայի կիրառման մասին, սկսեց աճել [[երկրաչափական պրոգրեսիա]]յով։ Այս մեթոդը այնքան հանրամատչելի դարձավ, որ մոլեկուլյար կենսաբանության ոլորտում այսօր արդեն դժվար է պատկերացնել աշխատանք առանց դրա օգտագործման։ ՊՇՌ-ի մեթոդի բուռն զարգացումը ստացվել է հատկապես շնորհիվ ՙ[[մարդու գենոմ]]՚ միջազգային ծրագրի։ Ստեղծվեցին ժամանակակից [[լազերային տեխնոլոգիա]]ներ, որոնք վերծանում են ԴՆԹ-ի [[նուկլեոտիդային հաջորդականություն|նուկլեոտիդների]] հաջորդականությունը։ Եթե ոչ վաղ անցյալում 250 զույգ [[նուկլեոտիդ]]ների ԴՆԹ-ի նուկլեոտիդների վերծանման համար պահանջվում էր մեկ շաբաթ, ապա ժամանակակից լազերային [[սեկվենատոր]]ները թույլ են տալիս մեկ օրում որոշել մինձև 5000 զույգ նուկլեոտիդներ։ Սա իր հերթին նպաստում է ԴՆԹ-ի հաջորդականության մասին ինֆորմացիայի [[տվյալների բազա]]յի նշանակալից աճին։ Ներկայումս մշակվել են պոլիմերազային շղթայական ռեակցիայի բազմազան [[մոդիֆիկացիա]]ներ (վերափոխումներ), ցույց է տրված [[թեստ-համակարգ]]ի ստեղծման հնարավորությունը միկրօրգանիզմների, բույսերի տարբեր հիվանդությունների և դրանց նկատմամբ կայունության գեների, [[կետային մուտացիա]]ների հայտնաբերման համար, նկարագրված են մեթոդի տասնյակ տարբեր կիրառություններ։

== Պոլիմերազային շղթայական ռեակցիայի բաղադրիչներ ==

 

 

''[[Պրայմեր]]ներ'' - արհեստական սինթեզված օլիգոնուկլեոտիդներ, որպես կանոն 15-ից մինչև 30 զույգ նուկլեոտիդներ, նույնությամբ համապատասխանելի տեղամասի ԴՆԹ-ի նշանին։ Նրանք կարևոր դեր են խաղում ամպլիֆիկացիայի իրականացման համար։ Ճիշտ ընտրված պայմանները ապահովում են թեստ-համակարգի յուրահատկությունն ու զգայունությունը։

 

''[[Դեզօքսինուկլեոտիդտրիֆոսֆատ]]ների խառնուրդ (դնՏՖ)'' - դեզօքսիադենոզինտրիֆոսֆատ (դԱՏՖ), դեզօքսիգուանոզինտրիֆոսֆատ (դԳՏՖ), դեզօքսիցինտրիֆոսֆատ (դՑՏՖ) և դեզօքսիտիմիդինտրֆոսֆատ (դՏՏՖ) -ՙշինարարական նյութ՚։

 

=== [[Շիկամշակում]]: ===

2-րդ էտապում պրայմերները միանում են միաշղթա ԴՆԹ-ի նշանին։ Այս պրոցեսը կրում է ՙշիկամշակում՚ անվանումը, որը ծագում է անգլերեն ՙannealing՚ մետաղագործական տերմինից, որը նշանակում է որոշակի ռեժիմում ձուլվացքի սառեցումը։

 

=== [[Էլոնգացիա]] (սինթեզ): ===

Հետագա փուլում շիկամշակումն ու էլոնգացիան բազմիցս կրկնվում են ( ավելի քան 30 անգամ)։ Յուրաքանչյուր ցիկլում ԴՆԹ-ի հատվածի սինթեզված կրկնօրինակի քանակը կրկնապատկվում է :

 

== Պոլիմերազային շղթայական ռեակցիայի ցիկլային սինթեզի արդյունքը ==

A=M*(2n-n-1)~2n

որտեղ ` A-ամպլիֆիկացիայի համար պրայմերների քանակն է ,

Արժե նկատել, որ ամպլիֆիկացիայի ընթացքում նախնական շղթայի վրա սինթեզվում են նաև երկարավուն հատվածներ, այնուամենայնիվ, դրանց կուտակումը տեղի է ունենում միայն [[թվաբանական պրոգրեսիա]]յով հետևյալ բանաձևով `

K = M*n

n – ցիկլերի թիվը։

Այսպիսով, առանձին հատվածները սահմանափակված պայմաններում առաջինն են հայտնվում 2-րդ ցիկլի վերջում, կուտակվում են երկրաչափական պրոգրեսիայով և շատ շուտով սկսում եմ գերակշռել ամպլիֆիկացիայի արտադրնքների թվում։