Kai nusikaltimo vietos tyrėjas ar gydytojas gauna DNR mėginį, nėra pakankamai DNR, kad būtų galima tinkamai jį išanalizuoti. Siekdami imituoti paties organizmo DNR replikacijos procesą, mokslininkai sukūrė procesą, vadinamą PGR, kuris gali veikti kaip „Xerox“ aparatas ir padaryti kopiją po DNR mėginio kopijos. Yra daug PGR reakcijos komponentų, o magnio chloridas yra vienas iš gyvybiškai svarbiausių.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Magnis veikia kaip katalizatorius PGR reakcijoje - DNR replikacijai reikalingam fermentui funkcionuoti reikia magnio, o PGR reakcija neveiks be magnio mišinyje.
Kūno mėgdžiojimas
Polimerazės grandininė reakcija (PGR) buvo sukurta siekiant imituoti pačios gamtos būdą replikuoti DNR. DNR yra pasikartojanti nukleotidų seka, ir kiekviename nukleotide yra trys dalys. DNR stuburas yra besikartojantis cukraus ir fosfato vienetas, o prie kiekvieno cukraus yra prijungta azoto bazė. Yra keturios azoto bazės; guaninas, citozinas, adeninas ir timinas. DNR susideda iš dviejų cukraus fosfato grandinių, einančių lygiagrečiai viena su kita, su dviem azoto bazėmis, sujungiančiomis tarp kiekvieno cukraus. Kai DNR replikuojasi kūne, fermentas, vadinamas helikaze, suskaido ryšius tarp azoto bazių. Antrasis fermentas, DNR polimerazė, vietoj senųjų pririša naujus nukleotidus. Galiausiai trečiasis fermentas, vadinamas DNR ligaze, sujungia naujas molekules.
PGR reakcijos komponentai
Norint pakartoti DNR laboratorijos reakcijoje, reikia atlikti keletą pakeitimų. Vietoje helikazės PGR reakcija tiesiog naudoja šilumą, kad pertrauktų ryšius tarp azoto bazių. Žmogaus DNR polimerazė nėra pakankamai stabili, kad atlaikytų šias temperatūras. Vietoj jos naudojama panaši molekulė, vadinama Taq polimeraze, arba termostabi polimerazė, nes ji gali atlaikyti PGR šilumos reikalavimus. Be to, PGR reakcijai reikalingi laisvi nukleotidai, buferis ir magnis.
Magnio chlorido vaidmuo
Magnio chloridas yra pageidautinas būdas pridėti magnio į PGR eksperimentą. Termostabiliai polimerazei reikalingas magnis, kad jis veiktų kaip kofaktorius reakcijos procese. Jo vaidmuo yra panašus į katalizatoriaus: magnis iš tikrųjų nevartojamas reakcijos metu, tačiau reakcija negali vykti be magnio buvimo.
Gausaus magnio poveikis
Kuo daugiau magnio bus dedama į PGR reakciją, tuo greičiau reakcija vyks. Tačiau tai nebūtinai yra geras dalykas. Jei magnio yra per daug, DNR polimerazė veiks per greitai ir dažnai padaro klaidų kopijavimo procese. Tai sukels daug skirtingų DNR grandinių, kurios nebūtinai atspindi pradinį pateiktą mėginį.
Mažo magnio poveikis
Jei reakcijos metu magnio kiekis yra ribotas, jis nevyks taip greitai, kaip turėtų, jei iš viso. Galite pabandyti paleisti 40 ciklų PGR, bet negausite numatyto kopijų kiekio. Kiekvienas PGR ciklas eksponentiškai padvigubina DNR kiekį mėgintuvėlyje. Taigi, pradėdami nuo nedidelės sumos, galų gale gausite daug kartų daugiau nei pradinė suma. Jei nepakanka magnio, dalis DNR polimerazės nebus aktyvuota ir ji neveiks. Tačiau šiluma bus išardžiusi jau esančią DNR ir ji nebus vėl sujungta. Todėl, jei nepakanka magnio, visas eksperimentas gali būti sugadintas.