NộI Dung
- TL; DR (Quá dài; Không đọc)
- Bắt chước cơ thể
- Thành phần phản ứng PCR
- Vai trò của Magiê Clorua
- Tác dụng của Magiê dồi dào
- Tác dụng của Scarce Magiê
Khi một nhà điều tra hiện trường vụ án hoặc bác sĩ lấy mẫu DNA, thường không có đủ DNA để phân tích chính xác. Để mô phỏng quá trình sao chép DNA của cơ thể, các nhà khoa học đã phát triển một quy trình gọi là PCR có thể hoạt động như một máy Xerox và tạo bản sao sau khi sao chép mẫu DNA. Có nhiều thành phần của phản ứng PCR, và magiê clorua là một trong những chất quan trọng nhất.
TL; DR (Quá dài; Không đọc)
Magiê hoạt động như một chất xúc tác trong phản ứng PCR - enzyme cần thiết để sao chép DNA cần magiê để hoạt động và phản ứng PCR sẽ không hoạt động nếu không có magiê trong hỗn hợp.
Bắt chước cơ thể
Phản ứng chuỗi polymerase (PCR) đã được phát triển để bắt chước cách tự sao chép DNA. DNA là một chuỗi lặp lại của các nucleotide và mỗi nucleotide chứa ba phần. Xương sống của DNA là một đơn vị đường và phốt phát lặp lại, và mỗi đường có một cơ sở chứa nitơ gắn liền với nó. Có bốn cơ sở nitơ; guanine, cytosine, adenine và thymine. DNA bao gồm hai chuỗi phốt phát đường chạy song song với nhau với hai bazơ nitơ nối vào giữa mỗi hai loại đường. Khi DNA sao chép trong cơ thể, một enzyme gọi là helicase phá vỡ liên kết giữa các bazơ nitơ. Một enzyme thứ hai, DNA polymerase, gắn các nucleotide mới thay cho các nucleotide cũ. Cuối cùng, một enzyme thứ ba có tên DNA ligase kết hợp các phân tử mới lại với nhau.
Thành phần phản ứng PCR
Một vài thay đổi phải được thực hiện để sao chép DNA trong phản ứng trong phòng thí nghiệm. Thay cho helicase, một phản ứng PCR chỉ đơn giản là sử dụng nhiệt để phá vỡ các liên kết giữa các bazơ nitơ. DNA polymerase của người không đủ ổn định để chịu được những nhiệt độ này. Một phân tử tương tự được gọi là Taq polymerase, hoặc polymerase ổn định nhiệt, được sử dụng thay thế, bởi vì nó có thể chịu được các yêu cầu nhiệt của PCR. Ngoài ra, phản ứng PCR đòi hỏi các nucleotide tự do, chất đệm và magiê.
Vai trò của Magiê Clorua
Magiê clorua là phương pháp ưa thích để thêm magiê vào thí nghiệm PCR. Polyme ổn nhiệt đòi hỏi sự có mặt của magiê để hoạt động như một đồng yếu tố trong quá trình phản ứng. Vai trò của nó tương tự như chất xúc tác: magiê không thực sự được tiêu thụ trong phản ứng, nhưng phản ứng không thể tiến hành nếu không có sự hiện diện của magiê.
Tác dụng của Magiê dồi dào
Càng nhiều magiê được thêm vào phản ứng PCR, phản ứng sẽ diễn ra càng nhanh. Tuy nhiên, đó không hẳn là một điều tốt. Nếu có quá nhiều magiê, DNA polymerase sẽ hoạt động quá nhanh và thường gây ra lỗi trong quá trình sao chép. Điều này sẽ dẫn đến nhiều chuỗi DNA khác nhau được tạo ra mà không nhất thiết phải đại diện cho mẫu ban đầu được cung cấp.
Tác dụng của Scarce Magiê
Nếu magiê được cung cấp hạn chế trong một phản ứng, nó sẽ không diễn ra nhanh như bình thường. Bạn có thể thử chạy PCR 40 chu kỳ nhưng không nhận được số lượng bản sao bạn dự định. Mỗi chu kỳ PCR nhân đôi số lượng DNA trong ống nghiệm theo cấp số nhân. Vì vậy, trong khi bạn bắt đầu với một số tiền nhỏ, cuối cùng bạn sẽ nhận được gấp nhiều lần số tiền ban đầu đó. Nếu không có đủ magiê, một số DNA polymerase sẽ không được kích hoạt và nó sẽ không hoạt động. Tuy nhiên, sức nóng sẽ tách rời DNA đã có sẵn và nó sẽ không được nối lại. Do đó, toàn bộ thí nghiệm có thể bị hủy hoại nếu không có đủ magiê.