هو cycler الحراري مثل آلة PCR

غالبًا ما يُعتقد أن cycler الحرارية وآلة PCR هي نفسها ، حيث أن كلاهما ضروري لإجراء تجارب تفاعل سلسلة البوليميريز (PCR). ومع ذلك ، في حين أنها تشترك في وظائف مماثلة في التحكم في درجة الحرارة أثناء تضخيم الحمض النووي ، فإن الاختلافات الدقيقة في المصطلحات والتطبيق يمكن أن تحدث تأثيرًا كبيرًا على نوع التجارب التي يتم إجراؤها. تستكشف هذه المقالة أوجه التشابه والتمييز بين cycler الحرارية وآلة PCR ، مما يساعد على توضيح أدوارهم في البيولوجيا الجزيئية.

ما هو Cycler الحراري PCR؟

cycler الحراري هو جهاز يستخدم لتضخيم تسلسل DNA أو الحمض النووي الريبي المستهدف عن طريق التحكم في التغيرات في درجة الحرارة أثناء تفاعلات PCR. يمكن أن يرفع بسرعة ودقة درجات حرارة ودقة ، مما يدعم الخطوات الأساسية الثلاثة لتضخيم الحمض النووي: تمويل ، الصلب ، والتمديد. الدراجات الحرارية هي المعدات الأساسية لتجارب PCR و QPCR ؛ بدونهم ، لا يمكن تنفيذ تضخيم الحمض النووي.

ما هو أداة PCR؟

أداة PCR عبارة عن جهاز يستخدم لـ PCR الروتيني (تفاعل سلسلة البوليميريز) وهو نوع من الدراج الحراري. يتحكم في درجة حرارة التفاعل لتسهيل عملية تضخيم PCR. تستخدم أدوات PCR في المقام الأول لتضخيم PCR القياسي وهي مناسبة للكشف النوعي (على سبيل المثال ، تحديد ما إذا كان الجين المستهدف موجودًا). عادة ما تفتقر أدوات PCR إلى القدرة على مراقبة تضخيم الحمض النووي في الوقت الفعلي ، لذلك يلزم تحليل ما بعد التضخيم (على سبيل المثال ، الكهربائي الهلام) لتفسير النتائج.

الفرق بين QPCR و PCR الحرارية الحرارية؟

يرمز QPCR إلى PCR في الوقت الفعلي (PCR الكمي) ، والذي يجمع بين الدراجات الحرارية مع تقنية الكشف عن مضان لمراقبة كمية المنتجات المتضخمة خلال كل دورة PCR. لا يقوم QPCR بتضخيم الحمض النووي فحسب ، بل يتيح أيضًا التحليل الكمي من خلال المراقبة في الوقت الفعلي لإشارات التألق ، مما يسمح بالقياس الكمي للتعبير الجيني ، والحمل الفيروسي ، والمزيد. لذلك ، يمكن أن تقوم أنظمة PCR في الوقت الحقيقي بإجراء التحليل النوعي والكمي للعينات ، في حين أن أنظمة PCR القياسية لا توفر سوى تحليل نوعي للعينات.

قبل تحميل العينات في cycler الحرارية ، يجب أن يتضمن تفاعل PCR الكواشف المختلفة (أو Mixes) لضمان تضخيم ناجح للتسلسل المستهدف. بالنسبة لتفاعلات PCR القياسية ، يجب أن تحتوي العينة على الحمض النووي المستهدف ، والمياه الخالية من النوكليز (PCR) ، و DNTPS (Deoxyribonucleotide triphosphates) ، و polymerase الحمض النووي ، والسكان النوكليوتيدات المخصصة المصممة لربط المناطق الأولية والمعجبة لتسلسل الجين المستهدف. بالنسبة لتفاعلات PCR في الوقت الفعلي ، يجب أن تحتوي العينة على كل من الكواشف المذكورة أعلاه ، بالإضافة إلى مسبار الفلورسنت أو جزيء المراسل المصمم للتلوين إلى التسلسل المستهدف.

إجراء PCR القياسي

يتضمن بروتوكول PCR القياسي خطوات أولية وتسلسل درجة حرارة دقيقتين دقيقتين ، يتكرر لمدة 40 دورة.

الخطوة 1: تمسخ-تسخين العينة إلى 95 درجة مئوية لمدة 3 دقائق لفصل الحمض النووي المستهدف المزدوج (أو الشكى) إلى خيوط واحدة.

الخطوة 2: الصلب - تبريد العينة إلى 60 درجة مئوية ، ودرجة الحرارة المثالية للبلاشات وبوليميريز الحمض النووي لربط (أو الصلب) بالتسلسل المستهدف.

الخطوة 3: التمديد - يتضمن ذلك تسخين العينة إلى 72 درجة مئوية للسماح لبوليميريز الحمض النووي باستخدام DNTPs (أو ثلاثي فوسفات ديوكسيريبونوكليوتيد) لتشكيل خيوط الحمض النووي التكميلية الجديدة. تتكرر خطوات الصلب والتمديد 39 مرة لإنتاج ملايين نسخ من تسلسل الحمض النووي المستهدف.

إجراء PCR في الوقت الحقيقي

يشبه بروتوكول PCR التجريبي في الوقت الحقيقي البروتوكول التجريبي PCR القياسي ، ولكن مع اختلاف واحد: تتضمن خطوة الصلب أيضًا ربط مسبار الفلورسنت (أو جزيء المراسل) إلى حبلا الحمض النووي المستهدف. أثناء خطوة التمديد ، عندما يشكل بوليميريز الحمض النووي حبلا تكميليًا جديدًا ، ينبعث المسبار الضوء عند طول موجة محددة. في بروتوكول تجريبي من 40 دورة ، يقيس الكاشف الضوء الناتج أثناء التفاعل ، مما يمكّن الباحثين من تحليل معدل تضخيم كل عينة حسب الحاجة. بسبب الاختلافات في البروتوكولات التجريبية ، قد تختلف أوقات تفاعل PCR ، ولكن وقت التشغيل النموذجي لتفاعل PCR قياسي يتراوح بين 90 إلى 100 دقيقة.

خاتمة

في الختام ، في حين أن كلا من cycler الحرارية وآلة PCR يخدمان الوظيفة الحاسمة للتحكم في درجة الحرارة لتضخيم الحمض النووي ، فإن مصطلح 'آلة PCR ' يشير عادة إلى تطبيق محدد لدرج حراري في تجارب PCR. في الأساس ، فإن آلة PCR هي نوع من cycler الحرارية ، ولكن ليس جميع المستويات الحرارية مصممة حصريًا لـ PCR. يساعد فهم هذه الفروق الدقيقة في ضمان استخدام المعدات المناسبة لاحتياجاتك البحثية المحددة.