آموزش واکنش زنجیره ای پلیمراز PCR و طراحی پرایمر

واکنش زنجیره‌ای پلیمراز طراحی پرایمر چیست؟

PCR یا واکنش زنجیره‌ای پلیمراز یک تکنیک بسیار قدرتمند در بیوشیمی و ژنتیک مولکولی است که اولین بار توسط کاری مولیس (Kary Mullis) در سال 1998 معرفی شد. پس از آن اکثر پژوهشگران در نقاط مختلف جهان از آن جهت اهداف متفاوتی استفاده کردند که برخی از آن ها عبارتند از کلون کردن ژن، تکثیر DNA برای تعیین توالی (Sequencing)، تشخیص بیماری های ارثی، بررسی های عملکردی ژن ها، ترسیم درخت تکاملی بر پایه DNA و انگشت نگاری ژنتیکی.

منظور از طراحی پرایمر چیست؟

پرایمرها در PCR به عنوان الگوهای کوتاه DNA استفاده می‌شوند که به رشته DNA مورد نظر متصل می‌شوند و در فرایند تکثیر DNA نقش دارند. طراحی پرایمر به معنای طراحی الگوهای کوتاه DNA با توجه به توالی DNA مورد نظر است که در PCR برای تکثیر DNA مورد نظر استفاده می‌شوند.

اهمیت یادگیری واکنش زنجیره‌ای پلیمراز و طراحی پرایمر چیست؟

به طور کلی می‌توان گفت که امروزه PCR یک روش کلیدی برای بررسی ژن‌ها در حوزه‌های ژنتیک، بیوتکنولوژی میکروبی، پزشکی و … به شمار می‌رود.

امروزه در اکثر مقالات علمی در حوزه زیست فناوری، استفاده از روش‌های مولکولی، بهترین و ثابت شده‌ترین روش برای تحقیقات علمی محسوب می‌شود به گونه‌ای که اگر در گذشته از تست‌های بیوشیمیایی و یا روش‌های مبتنی بر مشاهدات آزمایشگاهی نتیجه یک آزمایش گزارش می‌شد، اکنون در هیچ مقاله‌ای صحت و بررسی یک نتیجه بدون اثبات از طریق مولکولی پذیرفته شده نیست؛ در نتیجه می‌توان گفت آموزش PCR به عنوان یک روش اساسی در مطالعات مولکولی برای دانشجویان بسیار ضروری است.

در این فرادرس چه چیزی یاد می‌گیریم؟

هدف از این آموزش، آشنایی دانشجویان با تکنیک واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) است، به طوری که پس از مشاهده آموزش بتوانند یک واکنش زنجیره‌ای پلیمراز را از ابتدا تا انتها و بدون نقص اجرا کنند. علاوه بر این، در ادامه این فرادرس اصول طراحی پرایمر و آنالیز پرایمرهای طراحی شده آموزش داده می‌شود.

در این آموزش، به کاربردها و برتری‌های تکنیک PCR در زیست‌شناسی مولکولی پرداخته می‌شود. یادگیری این تکنیک برای همه رشته‌های دانشگاهی علوم زیستی، اهمیت فراوانی دارد. در این درس به پرایمرها و روش طراحی و کاربرد آن در PCR می‌پردازیم و با انواع PCR آشنایی خواهیم شد و در ادامه مراحل انجام و کاربردهای آن‌ها بیان می‌شود.

سرفصل‌ها

• درس یکم: آشنایی با پرایمرها
  • پرایمر چیست؟
  • ویژگی پرایمر خوب
  • دایمر شدن (Dimer)
  • پرایمر Forward
  • پرایمر Reverse
  • سنجاق سری شدن پرایمر
  • اصول طراحی پرایمر
• درس دوم: واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR)
  • تاریخچه PCR
  • کاربرد PCR
  • محدودیت های PCR
  • آشنایی با آنزیم Taq پلیمراز
  • انواع مدل های PCR
  • اجزای مخلوط واکنش PCR
  • مستر میکس
  • مراحل انجام PCR
  • الکتروفورز (Electrophoresis)، رنگ آمیزی و مشاهده نتیجه PCR
• درس سوم: آشنایی با Real time PCR
  • تاریخچه Real time PCR
  • کاربرد Real time PCR
  • تفاوت Real time PCR با PCR
  • روش انجام آزمایش Real time PCR
  • خصوصیات رنگ های فلورسنت متصل شونده
  • نقش پروب های فلورسنت
  • آنالیز نتایج Real – time PCR
• درس چهارم: آشنایی با RT – PCR
  • تاریخچه RT – PCR
  • کاربرد RT – PCR
  • تفاوت RT – PCR با PCR
  • روش انجام آزمایش RT – PCR