Hvorfor Er Magnesium Chloride Bruges i PCR ?

Nærbillede af en videnskabsmand ved hjælp af en PCR- cycler i et laboratorium . vkovalcik / iStock / Getty Images

Når et gerningssted investigator eller en læge får en DNA-prøve, der ofte ikke er nok DNA til rådighed for at analysere det.For at simulere kroppens egen DNA-replikationen, forskere udviklet en proces, der kaldes PCR, der kan virke som en kopimaskine og gøre kopi efter kopi af en DNA-prøve.Der er mange komponenter i en PCR-reaktion, og magnesiumchlorid er en af ​​de mest afgørende.

Efterligning Body

  • Polymerasekædereaktionen (PCR) blev udviklet med henblik på at efterligne naturens egen måde at replikere DNA.DNA er en gentagende sekvens af nukleotider, og hvert nukleotid indeholder tre dele.Rygraden i DNA er en gentagende sukker og fosfat enhed, og hver sukker har en nitrogenholdig base knyttet til den.Der er fire nitrogenbaser;guanin, cytosin, adenin og thymin.DNA består af to sukker fosfat strenge der løber parallelt med hinanden med to nitrogenbaser sammenføjning mellem hver to sukkerarter.Når DNA replikerer i kroppen, et enzym kaldet helicase opbryder

    bindingerne mellem nitrogenbaser.Et andet enzym, DNA-polymerase, lægger nye nukleotider i stedet for de gamle.Endelig en tredje enzym, der kaldes DNA-ligase forbinder de nye molekyler sammen igen.

PCR-reaktion Komponenter

  • Enkelte ændringer skal foretages for at replikere DNA i et laboratorium reaktion.I stedet for helicase, en PCR-reaktion blot bruger varme til at bryde bindingerne mellem nitrogenbaser.Human DNA-polymerase ikke er stabil nok til at modstå disse temperaturer.En lignende molekyle kaldet Taq polymerase eller termostabil polymerase, anvendes i dets sted, fordi det kan modstå varmen kravene i PCR.Derudover en PCR-reaktion kræver frie nukleotider, en buffer, og magnesium.

rolle Magnesium Chloride

  • Magnesiumchlorid er den foretrukne metode til at tilføje magnesium til et PCR forsøg.Termostabil polymerase kræver tilstedeværelse af magnesium til at fungere som en cofaktor under reaktionsprocessen.Dens rolle er svarende til den af ​​en katalysator: magnesium er faktisk ikke forbruges i reaktionen, men reaktionen kan ikke finde sted uden tilstedeværelse af magnesium.

Effekter af Abundant Magnesium

  • Jo mere magnesium, der er føjet til en PCR-reaktion, vil hurtigere reaktionen fortsætte.Men det er ikke nødvendigvis en god ting.Hvis for meget magnesium er til stede, vil DNA-polymerasen arbejde for hurtigt og ofte gøre fejl i kopieringen.Dette vil føre til mange forskellige strenge af DNA, der produceres, der ikke nødvendigvis repræsenterer den oprindelige prøve, der blev leveret.

Effekter af knappe Magnesium

  • Hvis magnesium er i begrænset udbud i en reaktion, vil det ikke gå så hurtigt, som det burde, hvis overhovedet.Du kan forsøge at køre en 40 cyklus PCR, men ikke få mængden af ​​kopier, du havde tænkt dig.Hver cyklus af PCR fordobler mængden af ​​DNA i reagensglasset eksponentielt.Så mens du starter med en lille mængde, du ender op med mange gange, at oprindelige beløb i sidste ende.Hvis der ikke er nok magnesium, vil nogle af DNA-polymerasen ikke aktiveres, og det vil ikke fungere.Imidlertid vil varmen har taget fra hinanden DNA, der allerede er til stede, og det vil ikke blive genforenet.Derfor kan hele forsøget blive ødelagt, hvis der ikke er nok magnesium til stede.

412
0
1
Gymnasium