ಪಿಸಿಆರ್ ಎಂದರೇನು ಮತ್ತು ಅದು ಏಕೆ ಮುಖ್ಯ?

ಪಿಸಿಆರ್, ಅಥವಾ ಪಾಲಿಮರೇಸ್ ಚೈನ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್, ಡಿಎನ್‌ಎ ಅನುಕ್ರಮಗಳನ್ನು ವರ್ಧಿಸಲು ಬಳಸುವ ತಂತ್ರವಾಗಿದೆ.ಇದನ್ನು ಮೊದಲು 1980 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾರಿ ಮುಲ್ಲಿಸ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು, ಅವರು ತಮ್ಮ ಕೆಲಸಕ್ಕಾಗಿ 1993 ರಲ್ಲಿ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆದರು.PCR ಆಣ್ವಿಕ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಕ್ರಾಂತಿಗೊಳಿಸಿದೆ, ಸಂಶೋಧಕರು ಸಣ್ಣ ಮಾದರಿಗಳಿಂದ DNA ವರ್ಧಿಸಲು ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ವಿವರವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಪಿಸಿಆರ್ ಮೂರು-ಹಂತದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು ಅದು ಥರ್ಮಲ್ ಸೈಕ್ಲರ್‌ನಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮಿಶ್ರಣದ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಯಂತ್ರವಾಗಿದೆ.ಮೂರು ಹಂತಗಳು ಡಿನಾಟರೇಶನ್, ಅನೆಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತರಣೆ.
 
ಮೊದಲ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಡಿನಾಟರೇಶನ್, ಎರಡು ಎಳೆಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಮುರಿಯಲು ಡಬಲ್-ಸ್ಟ್ರಾಂಡೆಡ್ DNA ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸುಮಾರು 95 ° C) ಬಿಸಿಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.ಇದು ಎರಡು ಏಕ-ತಂತಿಯ DNA ಅಣುಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
 
ಎರಡನೇ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಅನೆಲಿಂಗ್, ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸುಮಾರು 55 ° C ಗೆ ಇಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರೈಮರ್‌ಗಳು ಏಕ-ತಂತಿಯ DNA ಮೇಲೆ ಪೂರಕ ಅನುಕ್ರಮಗಳಿಗೆ ಅನೆಲ್ ಮಾಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.ಪ್ರೈಮರ್‌ಗಳು ಡಿಎನ್‌ಎಯ ಸಣ್ಣ ತುಣುಕುಗಳಾಗಿದ್ದು, ಗುರಿಯ ಡಿಎನ್‌ಎ ಮೇಲಿನ ಆಸಕ್ತಿಯ ಅನುಕ್ರಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.
 
ಮೂರನೇ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ವಿಸ್ತರಣೆಯಲ್ಲಿ, ತಾಕ್ ಪಾಲಿಮರೇಸ್ (ಒಂದು ರೀತಿಯ ಡಿಎನ್‌ಎ ಪಾಲಿಮರೇಸ್) ಪ್ರೈಮರ್‌ಗಳಿಂದ ಡಿಎನ್‌ಎಯ ಹೊಸ ಎಳೆಯನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡಲು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸುಮಾರು 72 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್‌ಗೆ ಏರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಟಾಕ್ ಪಾಲಿಮರೇಸ್ ಅನ್ನು ಬಿಸಿನೀರಿನ ಬುಗ್ಗೆಗಳಲ್ಲಿ ವಾಸಿಸುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂನಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪಿಸಿಆರ್ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.

PCR ನ ಒಂದು ಚಕ್ರದ ನಂತರ, ಫಲಿತಾಂಶವು ಗುರಿಯ DNA ಅನುಕ್ರಮದ ಎರಡು ಪ್ರತಿಗಳು.ಹಲವಾರು ಚಕ್ರಗಳಿಗೆ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 30-40) ಮೂರು ಹಂತಗಳನ್ನು ಪುನರಾವರ್ತಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಗುರಿಯ DNA ಅನುಕ್ರಮದ ಪ್ರತಿಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು.ಇದರರ್ಥ ಡಿಎನ್‌ಎಯ ಪ್ರಾರಂಭದ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಸಹ ಲಕ್ಷಾಂತರ ಅಥವಾ ಶತಕೋಟಿ ಪ್ರತಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ವರ್ಧಿಸಬಹುದು.

 
PCR ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ರೋಗನಿರ್ಣಯದಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.ವಂಶವಾಹಿಗಳು ಮತ್ತು ರೂಪಾಂತರಗಳ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಜೆನೆಟಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ, ಡಿಎನ್‌ಎ ಪುರಾವೆಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ವಿಧಿವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ, ರೋಗಕಾರಕಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಾಂಕ್ರಾಮಿಕ ರೋಗ ರೋಗನಿರ್ಣಯದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಭ್ರೂಣಗಳಲ್ಲಿನ ಆನುವಂಶಿಕ ಅಸ್ವಸ್ಥತೆಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಪ್ರಸವಪೂರ್ವ ರೋಗನಿರ್ಣಯದಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
 
ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ PCR (qPCR) ನಂತಹ ಹಲವಾರು ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು PCR ಅನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ, ಇದು DNA ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಮತ್ತು ರಿವರ್ಸ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಕ್ರಿಪ್ಷನ್ PCR (RT-PCR) ಅನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಅನುಕ್ರಮಗಳನ್ನು ವರ್ಧಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು.

ಅದರ ಅನೇಕ ಅನ್ವಯಗಳ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಪಿಸಿಆರ್ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.ಇದಕ್ಕೆ ಗುರಿಯ ಅನುಕ್ರಮ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ತವಾದ ಪ್ರೈಮರ್‌ಗಳ ವಿನ್ಯಾಸದ ಜ್ಞಾನದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ ಮಾಡದಿದ್ದರೆ ಅದು ದೋಷಕ್ಕೆ ಗುರಿಯಾಗಬಹುದು.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ, PCR ಆಣ್ವಿಕ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಶಕ್ತಿಶಾಲಿ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.