Polymerase chain reaction (abbreviated PCR), a laboratory technique for rapidly producing (amplifying) millions to billions of copies of a specific DNA or RNA sequence is brought to light.
2. Introductie
PCR is een techniek die in de moleculaire
biologie wordt gebruikt om een enkele kopie
of enkele kopieën van een DNA-segment te
ontwikkelen, waardoor duizenden tot
miljoenen kopieën van een bepaalde DNA-
sequentie worden gegenereerd. PCR is
hedendaags een veel toepaste techniek die
wordt gebruikt in klinische en
onderzoekslaboratoria voor een breed scala
aan toepassingen.
3. Agenda
• Principe van de PCR
• Essentiële componenten
• PCR procedure
• Verschil tussen PCR en DNA-replicatie
• De COVID-19 PCR test
• Toepassingen van PCR
4. Principe van de PCR
PCR maakt het mogelijk om door in vitro replicatie meerdere
kopieën van een DNA-fragment uit een extract te verkrijgen om
vervolgens nader te bestuderen.
Het is een techniek om grote hoeveelheden van een specifieke
DNA-sequentie uit een DNA-monster te halen.
Omdat aanzienlijke hoeveelheden van een DNA-monster nodig
zijn voor moleculaire en genetische analyses, zijn studies van
geïsoleerde stukjes DNA bijna onmogelijk zonder PCR-
amplificatie.
5. Essentiële componenten
• DNA template: het monster-DNA dat de
doelsequentie bevat.
• DNA polymerase: enzym met het vermogen om
een nieuwe DNA-streng te synthetiseren die
complementair is aan de aangeboden template-
streng.
• Primers: korte stukjes enkelstrengen DNA die
zodanig ontworpen zijn dat ze het doelgebied aan
één kant aanvullen.
• Nucleotiden: 4 basisnucleotiden; dATP, dCTP,
dGTP en dTTP, dienen als bouwstenen van nieuwe
DNA-strengen.
• Magnesium: verbetert de enzymatische activiteit,
waardoor de DNA-amplificatie wordt gestimuleerd.
6. PCR Procedure
• Denaturatie:- uitgevoerd bij een temperatuur van 94˚C voor 1min.
- waterbruggen gaan kapot
- hierdoor treedt er scheiding van de twee DNA-
strengen op, wat resulteert in 2 enkele strengen DNA.
• Hybridisatie:- uitgevoerd bij een temperatuur tussen 40-60˚C
(primerhybridisatietemperatuur)
- waterbruggen worden hervormd
- hierdoor hybridiseren de complementaire strengen
• Verlenging :- uitgevoerd bij een temperatuur van 72˚C
- DNA polymerase bindt en synthetiseert nieuwe DNA
strengen
Allereerste stap ->
7. De 3 fasen worden 35-40 keren herhaald, waardoor er miljoenen kopieën van een DNA-
segment ontstaan. Dit gebeurt op een geautomatiseerde thermische cycler die de buizen
met het reactiemengsel in zeer korte tijd kan verwarmen en afkoelen.
8. PCR
• Gericht op het repliceren van
een segment van DNA
• Maakt gebruik van DNA
primers
• Vereist verwarming en
afkoeling die niet beschikbaar
is in het menselijk lichaam
• In vitro proces
DNA-REPLICATIE
• Repliceert een hele streng
DNA
• Maakt gebruik van RNA
primers
• Gebeurd in het lichaam
• In vivo proces
Verschil tussen PCR en DNA-replicatie
10. Toepassingen van PCR
• Toegepast in de moleculaire biologie en genetische
ziekteonderzoek om verandering in genen te identificeren.
• Persoonlijke DNA testen
• Forensisch onderzoek