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第一節 概述

聚合酶鏈反應或多聚酶鏈反應(Polymerase Chain Reaction, PCR),又稱無細胞克隆技術(“free bacteria”cloning technique),是一種對特定的DNA片段在體外進行快速擴增的新方法。該方法一改傳統分子克隆技術的模式,不通過活細胞,操作簡便,在數小時內可使幾個拷貝的模板序列甚至一個DNA分子擴增107~108倍,大大提高了DNA的得率。因此,現已廣泛應用到分子生物學研究的各個領域。

  PCR技術最早由美國Cetus公司人類遺傳研究室Kary Mullis及同事于1985年發現并研制成功的;最早的應用報道是Saiki等1985年將PCR技術應用于β-珠蛋白基因擴增和鐮刀狀紅細胞貧血的產前診斷。隨后使用了1976年Chien等分離的熱穩定性Taq DNA聚合酶,使PCR操作大為簡化,并使PCR自動化成為可能;1987年Kary Mullis等完成了自動化操作裝置,使PCR技術進行實用階段。

  國內復旦大學1988年起開始研制耐熱性多聚酶,軍事醫學科學院馬立人教授等在1989年研制成功了PCR自動裝置,并且不斷推陳出新,最近研制的PTC-51A/B型DNA熱循環儀體積小,造型美觀,價格適宜,操作簡單,尤為適宜國內應用。

  PCR發明不到10年,卻已獲得廣泛應用。目前,每年都有上千篇文章 發表。1991年,期刊“PCR方法與應用”(PCr Methods and Application)在美國創刊,使有關學者有了自己的論壇和參考的專業期刊。PCR技術作為一種方法學革命,必將大大推動分子生物學各有關學科的研究,使其達到一個新的高度。

  1993年度諾貝爾化學將已于10月13日揭曉,Kary Mullis因發明了“聚合酶鏈式反應”而獲得此殊榮。現在世界各地都在使用PCR檢測病人血液中的微量遺傳物質,這一成就為精確診斷艾滋病及其它病癥鋪平了道路。瑞典皇家科學院說:“PCR方法已經廣泛應用于生物醫學中。該方法同DNA測序法結合起來很可能將成為研究動植物分類學的一種革新工具。”一名加拿大籍英國科學家Michael Smith因開創了“寡核苷酸基因定點誘變”的方法而與Mullis同享此榮。

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