انجمن علمی علوم آزمایشگاهی گناباد

ا▫️PCR چیه؟ واکنش زنجیره‌ای پلیمراز

(Polymerase Chain Reaction)
🧬 = 🧯+🔥+🔬+♻️ = میلیون‌ها نسخه از DNA در چند ساعت!

داستان شروع PCR

سال 1983، یه دانشمند باهوش به اسم کری مالیس (Kary Mullis) ایده‌ای زد که علم زیست‌شناسی مولکولی رو زیر و رو کرد.
اون می‌خواست با یه روش ساده، از یه قطره DNA، میلیاردها کپی بسازه. نتیجه‌اش شد PCR که برای همین کشف، جایزه نوبل هم گرفت! 🏆

PCR دقیقاً چی کار می‌کنه؟

تصور کن یه کتاب خیلی مهم داری، اما فقط یک نسخه‌ش هست. با PCR، تو می‌تونی فقط با داشتن یه خط از اون کتاب، میلیون‌ها نسخه کامل ازش چاپ کنی — اونم توی ۲ تا ۳ ساعت!


مواد لازم برای PCR 🧪

برای انجام PCR، این ۵ ماده ضروریه:

1. DNA الگو (Template DNA) – اون قطعه‌ای که می‌خوای تکثیرش کنی

2. پرایمرها (Primers) – دو تیکه DNA کوتاه که مثل نشانگر شروع و پایان عمل می‌کنن 🎯

3. نوکلئوتیدها (dNTPs) – A, T, C, G یعنی آجرهای ساخت DNA

4. آنزیم Taq Polymerase – آنزیم مقاوم به حرارت که کار اصلی کپی کردن رو انجام می‌ده

5. بافر (Buffer) – برای حفظ شرایط مناسب واکنش

مراحل PCR چجوریه؟ ♻️🔁

هر چرخه PCR سه مرحله داره، و این چرخه حدود ۳۰ تا ۴۰ بار تکرار می‌شه:

1. دناتوراسیون (Denaturation) 🔥

در دمای حدود 94–95 درجه سانتی‌گراد، دو رشته مارپیچ DNA از هم باز می‌شن (مثل زیپ که باز شه).

2. اتصال پرایمر (Annealing) ❄️

دمای واکنش به حدود 50–65 درجه کاهش پیدا می‌کنه. پرایمرها به مکان مشخصی از رشته DNA متصل می‌شن. این پرایمرها تعیین می‌کنن که چه بخشی از DNA باید کپی بشه.

3. طولانی‌سازی (Extension) 🧱

دمای واکنش به حدود 72 درجه می‌رسه. آنزیم Taq Polymerase وارد عمل می‌شه و نوکلئوتیدها رو به هم می‌چسبونه تا رشته جدید ساخته بشه.

حاصل؟ در هر چرخه، مقدار DNA دو برابر می‌شه. بعد از 30 چرخه:
1 تبدیل به بیش از یک میلیارد نسخه می‌شه! 💥💥💥

کاربردهای PCR کجاهاست؟ 🔍🧬

PCR مثل چاقوی سوئیسی ژنتیکه، همه‌جا کاربرد داره:

1. پزشکی

تشخیص سریع بیماری‌های عفونی مثل کرونا، ایدز، سل، HPV 🦠

شناسایی موتاسیون‌های ژنی در بیماری‌هایی مثل سرطان، تالاسمی، فیبروز کیستیک 🧫

پایش بار ویروسی در بیماران HIV یا HBV


2. ژنتیک قانونی و تعیین هویت

DNA از لکه خون، مو یا بزاق در صحنه جرم → کپی → تطبیق با مظنون‌ها

آزمایش پدر و فرزندی (Paternity Test) 👶🧔


3. ژنتیک مولکولی و تحقیقاتی

کلون‌سازی ژن‌ها

بررسی بیان ژن

ساخت پرایمرهای اختصاصی برای ویرایش ژن (مثل CRISPR)


4. محیط زیست و باستان‌شناسی

شناسایی DNA حیوانات منقرض‌شده یا نمونه‌های قدیمی 🦖

بررسی تنوع ژنتیکی گیاهان و جانوران در محیط زیست

مزایا و محدودیت‌ها ✅❌

مزایا:

سریع ⏱️

دقیق و اختصاصی 🎯

نیاز به DNA خیلی کم 🧫

هزینه نسبتاً پایین


محدودیت‌ها:

خطر آلودگی (چون DNA خیلی حساسه!) ⚠️

نیاز به طراحی دقیق پرایمرها

فقط بخش خاصی از DNA رو تکثیر می‌کنه، نه کل ژنوم

انواع پیشرفته PCR هم داریم:

RT-PCR (برای RNA مثل کرونا) 🧪

qPCR یا Real-Time PCR برای اندازه‌گیری دقیق مقدار DNA

Multiplex PCR برای تکثیر هم‌زمان چند ناحیه

Nested PCR برای حساسیت خیلی بالا


جمع‌بندی نهایی (خلاصه باحال):

اPCR = دستگاه فتوکپی DNA
یه ابزار انقلابی که از یه قطره خون، میلیاردها نسخه از یک ژن می‌سازه و الان ستون اصلی آزمایشگاه‌های زیستی و پزشکیه!

🔬انجمن علمی علوم آزمایشگاهی گناباد
@SAMLS_GMU

🔥2👏1💯1

www.tgoop.com/SAMLS_GMU/2939

91 viewsSamane Darvish.n, edited  Aug 21 at 08:38

ا▫️PCR چیه؟ واکنش زنجیره‌ای پلیمراز

(Polymerase Chain Reaction)
🧬 = 🧯+🔥+🔬+♻️ = میلیون‌ها نسخه از DNA در چند ساعت!

داستان شروع PCR

سال 1983، یه دانشمند باهوش به اسم کری مالیس (Kary Mullis) ایده‌ای زد که علم زیست‌شناسی مولکولی رو زیر و رو کرد.
اون می‌خواست با یه روش ساده، از یه قطره DNA، میلیاردها کپی بسازه. نتیجه‌اش شد PCR که برای همین کشف، جایزه نوبل هم گرفت! 🏆

PCR دقیقاً چی کار می‌کنه؟

تصور کن یه کتاب خیلی مهم داری، اما فقط یک نسخه‌ش هست. با PCR، تو می‌تونی فقط با داشتن یه خط از اون کتاب، میلیون‌ها نسخه کامل ازش چاپ کنی — اونم توی ۲ تا ۳ ساعت!


مواد لازم برای PCR 🧪

برای انجام PCR، این ۵ ماده ضروریه:

1. DNA الگو (Template DNA) – اون قطعه‌ای که می‌خوای تکثیرش کنی

2. پرایمرها (Primers) – دو تیکه DNA کوتاه که مثل نشانگر شروع و پایان عمل می‌کنن 🎯

3. نوکلئوتیدها (dNTPs) – A, T, C, G یعنی آجرهای ساخت DNA

4. آنزیم Taq Polymerase – آنزیم مقاوم به حرارت که کار اصلی کپی کردن رو انجام می‌ده

5. بافر (Buffer) – برای حفظ شرایط مناسب واکنش

مراحل PCR چجوریه؟ ♻️🔁

هر چرخه PCR سه مرحله داره، و این چرخه حدود ۳۰ تا ۴۰ بار تکرار می‌شه:

1. دناتوراسیون (Denaturation) 🔥

در دمای حدود 94–95 درجه سانتی‌گراد، دو رشته مارپیچ DNA از هم باز می‌شن (مثل زیپ که باز شه).

2. اتصال پرایمر (Annealing) ❄️

دمای واکنش به حدود 50–65 درجه کاهش پیدا می‌کنه. پرایمرها به مکان مشخصی از رشته DNA متصل می‌شن. این پرایمرها تعیین می‌کنن که چه بخشی از DNA باید کپی بشه.

3. طولانی‌سازی (Extension) 🧱

دمای واکنش به حدود 72 درجه می‌رسه. آنزیم Taq Polymerase وارد عمل می‌شه و نوکلئوتیدها رو به هم می‌چسبونه تا رشته جدید ساخته بشه.

حاصل؟ در هر چرخه، مقدار DNA دو برابر می‌شه. بعد از 30 چرخه:
1 تبدیل به بیش از یک میلیارد نسخه می‌شه! 💥💥💥

کاربردهای PCR کجاهاست؟ 🔍🧬

PCR مثل چاقوی سوئیسی ژنتیکه، همه‌جا کاربرد داره:

1. پزشکی

تشخیص سریع بیماری‌های عفونی مثل کرونا، ایدز، سل، HPV 🦠

شناسایی موتاسیون‌های ژنی در بیماری‌هایی مثل سرطان، تالاسمی، فیبروز کیستیک 🧫

پایش بار ویروسی در بیماران HIV یا HBV


2. ژنتیک قانونی و تعیین هویت

DNA از لکه خون، مو یا بزاق در صحنه جرم → کپی → تطبیق با مظنون‌ها

آزمایش پدر و فرزندی (Paternity Test) 👶🧔


3. ژنتیک مولکولی و تحقیقاتی

کلون‌سازی ژن‌ها

بررسی بیان ژن

ساخت پرایمرهای اختصاصی برای ویرایش ژن (مثل CRISPR)


4. محیط زیست و باستان‌شناسی

شناسایی DNA حیوانات منقرض‌شده یا نمونه‌های قدیمی 🦖

بررسی تنوع ژنتیکی گیاهان و جانوران در محیط زیست

مزایا و محدودیت‌ها ✅❌

مزایا:

سریع ⏱️

دقیق و اختصاصی 🎯

نیاز به DNA خیلی کم 🧫

هزینه نسبتاً پایین


محدودیت‌ها:

خطر آلودگی (چون DNA خیلی حساسه!) ⚠️

نیاز به طراحی دقیق پرایمرها

فقط بخش خاصی از DNA رو تکثیر می‌کنه، نه کل ژنوم

انواع پیشرفته PCR هم داریم:

RT-PCR (برای RNA مثل کرونا) 🧪

qPCR یا Real-Time PCR برای اندازه‌گیری دقیق مقدار DNA

Multiplex PCR برای تکثیر هم‌زمان چند ناحیه

Nested PCR برای حساسیت خیلی بالا


جمع‌بندی نهایی (خلاصه باحال):

اPCR = دستگاه فتوکپی DNA
یه ابزار انقلابی که از یه قطره خون، میلیاردها نسخه از یک ژن می‌سازه و الان ستون اصلی آزمایشگاه‌های زیستی و پزشکیه!

🔬انجمن علمی علوم آزمایشگاهی گناباد
@SAMLS_GMU

BY انجمن علمی علوم آزمایشگاهی گناباد