Waarom is magnesiumchloride gebruikt in PCR ?

Close- up van een wetenschapper met behulp van een PCR cycler in een lab . Vkovalcik / iStock / Getty Images

Wanneer een delict onderzoeker of een arts krijgt een DNA-monster, is er vaak niet genoeg DNA beschikbaar om goed te analyseren.Om de lichaamseigen DNA-replicatieproces simuleren wetenschappers ontwikkelden een proces genaamd PCR die kunnen fungeren als een Xerox machine en maak kopie na kopie van een DNA-monster.Er zijn veel onderdelen van een PCR-reactie, en magnesiumchloride is een van de meest vitale.

nabootsen van de Body

  • De polymerase kettingreactie (PCR) werd ontwikkeld om de natuur eigen manier repliceren DNA nabootsen.DNA is een herhalende sequentie van nucleotiden, en elke nucleotide bevat drie delen.De ruggengraat van DNA is een herhalende suiker en fosfaat eenheid, en elke suiker een stikstofbase verbonden.Er zijn vier stikstofbasen;guanine, cytosine, adenine en thymine.DNA bestaat uit twee suiker fosfaat strengen parallel aan elkaar twee stikstofbasen verbinding tussen elke twee suikers.Wanneer DNA repliceert in het lichaam, het enzym helica

    se breekt de banden tussen de stikstofbasen.Een tweede enzym, DNA-polymerase hecht nieuwe nucleotiden in plaats van de oude.Tot slot, een derde enzym genaamd DNA-ligase voegt zich bij de nieuwe moleculen weer bij elkaar.

PCR Reactie Components

  • enkele wijzigingen moeten worden gemaakt om DNA te repliceren in een laboratorium reactie.In plaats van helicase, een PCR-reactie gebruikt alleen warmte om de bindingen tussen de stikstofbasen breken.Menselijk DNA polymerase is niet stabiel genoeg om deze temperaturen te weerstaan.Een soortgelijk molecuul Taq polymerase, of thermostabiele polymerase, wordt in plaats daarvan, omdat het bestand is tegen de warmtebehoefte van PCR.Daarnaast werd een PCR reactie vereist vrije nucleotiden, een buffer, en magnesium.

De rol van magnesiumchloride

  • Magnesium chloride is de beste methode van het toevoegen van magnesium aan een PCR-experiment.Thermostabiel polymerase vereist de aanwezigheid van magnesium om als een cofactor in het reactieproces.Zijn rol is vergelijkbaar met die van een katalysator: het magnesium niet daadwerkelijk verbruikt in de reactie, maar de reactie kan niet zonder de aanwezigheid van magnesium.

Effecten van Overvloedige Magnesium

  • Hoe meer magnesium die wordt toegevoegd aan een PCR-reactie, hoe sneller de reactie verlopen.Maar dat is niet per se een goede zaak.Als teveel magnesium aanwezig is, zal het DNA polymerase te snel werken vaak fouten maken het kopieerproces.Dit leidt tot veel verschillende strengen van DNA geproduceerd die niet noodzakelijk het oorspronkelijke monster dat was verstrekt vertegenwoordigen.

Effecten van Schaarse Magnesium

  • Als magnesium is in beperkte aanbod in een reactie, zal het niet zo snel als het zou moeten als het al te gaan.U kunt proberen om een ​​40 cyclus PCR lopen, maar de hoeveelheid kopieën bestemd niet.Elke cyclus van PCR verdubbelt de hoeveelheid DNA in de reageerbuis exponentieel.Dus terwijl je begint met een kleine hoeveelheid, eindig je met de vele malen dat initieel bedrag in het einde.Indien er onvoldoende magnesium, sommige DNA polymerase niet geactiveerd en zal niet werken.Toch zal de hitte hebben behalve het DNA dat al aanwezig en zal niet worden samengevoegd.Derhalve kan het gehele experiment worden geruïneerd als er niet voldoende magnesium aanwezig.

277
0
1
Middelbare School