რა არის პირველი ნაბიჯი პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქციის დროს?

პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქცია, ანუ PCR, არის ტექნიკა, რომელიც ასლგადამღებს დნმ-ის ერთ ფრაგმენტს მრავალ ფრაგმენტად - ექსპონენციალურად ბევრს. PCR– ში პირველი ნაბიჯი არის დნმ – ის გათბობა ისე, რომ იგი დენატურირდეს, ან დნება ერთ ძაფებად. დნმ-ის სტრუქტურა ჰგავს თოკის კიბეს, რომელშიც საფეხურები მაგნიტური დაბოლოების თოკებია. მაგნიტები შეერთებულია და ქმნის რიგებს, რომელსაც ეწოდება ბაზის წყვილი და ამით წინააღმდეგობას უწევს ერთმანეთისგან გაყოფას. დნმ-ის თითოეული ფრაგმენტი სხვადასხვა ტემპერატურაზე ერთ ძაფებად დნება. იმის გაგება, თუ როგორ იკავებს დნმ-ის სტრუქტურას დნმ-ის ცალკეული ნაწილები, მოგაწვდით იმის გარკვევას, თუ რატომ სხვადასხვა დნმ – ის ფრაგმენტები დნება სხვადასხვა ტემპერატურაზე და რატომ არის ასეთი პირველი საჭირო ასეთი პირველი ტემპერატურისთვის ადგილი

PCR– ის პირველი ეტაპია დნმ – ის დნობა ისე, რომ ორმაგი ჯაჭვური დნმ გამოყოფილი იყოს ერთჯაჭვიან დნმ – ში. ძუძუმწოვრების დნმ-ისთვის, ეს პირველი ეტაპი ჩვეულებრივ მოიცავს დაახლოებით 95 გრადუს ცელსიუსს (დაახლოებით 200 ფარენგეიტი). ამ ტემპერატურაზე წყალბადის კავშირები A-T და G-C ფუძის წყვილებს შორის, ან დნმ – ის კიბის საფეხურებს შორის იშლება და იხსნება ორმაგი ჯაჭვური დნმ. ამასთან, ტემპერატურა არ არის ისეთი ცხელი, რომ გატეხოს ფოსფატ-შაქრის ხერხემალი, რომელიც ქმნის ერთ ძაფებს, ან კიბის ბოძებს. ცალკეული ძაფების სრული გამოყოფა მათ ამზადებს PCR– ის მეორე საფეხურისთვის, რომელიც გაცივდება, რათა დნმ – ის მოკლე ფრაგმენტებს, სახელწოდებით პრაიმერებს, შეერთდეს ერთიანი ძაფები.

ერთი მიზეზი, როდესაც დნმ თბება ცელსიუსის 95 გრადუსამდე მაღალ ტემპერატურაზე არის ის, რომ რაც უფრო გრძელია დნმ – ის ორმაგი ღერი, მით უფრო მას სურს ერთად დარჩენა. დნმ სიგრძე არის ერთი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს დნმ-ის ამ ნაწილზე PCR- ისთვის შერჩეულ დნობის წერტილზე. A-T და G-C ფუძე წყვილდება ორმაგი ჯაჭვური დნმ-ით და ერთმანეთთან იკავებს ორმაგი ძაფის სტრუქტურას. რაც უფრო მეტი თანმიმდევრული საბაზო წყვილია ერთმანეთთან შეკრული ორ ერთსაფეხურიან ძაფებს შორის, მით უფრო მეტად უნდათ მათი მეზობლების შეერთება და მით უფრო ძლიერდება მიზიდულობა ორ ძაფს შორის. ეს ჰგავს პატარა მაგნიტებისგან დამზადებულ ზიპს. Zipper- ის დახურვისთანავე მაგნიტებს მოისურვებენ zip და დარჩება zip.

კიდევ ერთი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს დნობის ტემპერატურის შერჩევაზე თქვენი დნმ – ის ფრაგმენტისთვის, არის ამ ფრაგმენტში არსებული G-C ფუძის წყვილი. თითოეული ბაზის წყვილი ჰგავს ორ მინი მაგნიტს. G და C– სგან შექმნილი წყვილი ბევრად უფრო ძლიერად იზიდავს ვიდრე A და T წყვილი. ამრიგად, დნმ-ის ნაჭერს, რომელსაც უფრო მეტი G-C წყვილი აქვს, ვიდრე სხვა ფრაგმენტს, უფრო მაღალი ტემპერატურა დასჭირდება, სანამ დნება ერთ ძაფებად. დნმ ბუნებრივად ითვისებს ულტრაიისფერ სინათლეს - 260 ნანომეტრიანი ტალღის სიგრძეზე, ზუსტად რომ ვთქვათ - და ერთჯაჭვიანი დნმ უფრო მეტ შუქს შთანთქავს, ვიდრე ორმაგი ჯაჭვური დნმ. შთანთქმული შუქის ოდენობის გაზომვა არის იმის გაზომვა, თუ რამდენადაა გადადებული თქვენი ორჯაჭვიანი დნმ ერთ ძაფებად. G-C და A-T ბაზის წყვილების "მაგნიტური ელვა" არის ის, რაც იწვევს შუქის შთანთქმის გრაფიკს ორმაგი ჯაჭვური დნმ შედგენილია ტემპერატურის ზრდის წინააღმდეგ, რომ იყოს სიგმოიდური, S– ის მსგავსი და არა a სწორი ხაზი. S- ის მრუდი წარმოადგენს გუნდური მუშაობის წინააღმდეგობას, რომელსაც ფუძის წყვილი ახდენს სითბოს წინააღმდეგ, რადგან მათ არ სურთ გამოყოფა.

ტემპერატურას, რომლის დროსაც დნმ სიგრძე დნება ერთ ძაფად, ეწოდება მისი დნობის ტემპერატურა, რომელიც აღინიშნება აბრევიატურა "Tm". ეს მიუთითებს ტემპერატურაზე, როდესაც დნმ – ის ნახევარი ხსნარში დნება ერთ ძაფებად, ხოლო მეორე ნახევარი კვლავ ორმაგ ძაფშია. ფორმა დნმ ტემპერატურა განსხვავებულია დნმ – ის თითოეული ფრაგმენტისთვის. ძუძუმწოვრების დნმ-ს აქვს G-C შემცველობა 40%, რაც ნიშნავს, რომ ბაზის წყვილების დარჩენილი 60% არის As და Ts. მისი 40% G-C შემცველობა იწვევს ძუძუმწოვრების დნმ-ის დნობას ცელსიუსის 87 გრადუს ტემპერატურაზე (დაახლოებით 189 ფარენგეიტი). სწორედ ამიტომ PCR– ის პირველი ნაბიჯი ძუძუმწოვრების დნმ – ზე არის მისი გათბობა ცელსიუსის 94 გრადუსამდე (201 ფარენგეიტი). დნობის ტემპერატურაზე მხოლოდ შვიდი გრადუსით უფრო ცხელი და ყველა ორმაგი ღერი მთლიანად დნება ერთ ძაფამდე.