Sadržaj
- Oponašajući tijelo
- Komponente PCR reakcije
- Uloga magnezijevog klorida
- Učinci obilnog magnezija
- Učinci oskudnog magnezija
Kad istražitelj ili liječnik na mjestu zločina dobije uzorak DNK, često nema dovoljno materijala za pravilnu analizu. Kako bi simulirali uvjete procesa replikacije DNK u tijelu, znanstvenici su razvili postupak nazvan PCR koji djeluje poput stroja za kseroks i pravi kopije uzorka DNA. Mnogo je komponenata u PCR reakciji, a magnezijev klorid je jedan od najvažnijih.
Oponašajući tijelo
Lančana reakcija polimeraze (PCR) razvijena je kako bi oponašala prirodni način repliciranja DNA. Ovo je slijed nukleotida, a svaki nukleotid ima tri dijela. Kostur molekule DNA ponovljena je jedinica šećera i fosfata, a svaki šećer povezan je s dušičnom bazom. Postoje četiri baze: gvanin, citozin, adenin i timin. DNA tvore dva fosfatna šećerna lanca paralelna s dvije dušične baze koje se vezuju između dva šećera. Kada se DNA replicira u tijelu, enzim zvan helikaza prekida veze između dušičnih baza. Drugi enzim, DNA polimeraza, veže nove nukleotide umjesto starih. Konačno, treći enzim, nazvan ligaza, pridružuje se novim molekulama.
Komponente PCR reakcije
Nekoliko je promjena potrebno za repliciranje DNA u laboratorijskoj reakciji. Umjesto helikaze, PCR reakcija jednostavno koristi toplinu za razbijanje veza između dušičnih baza. Ljudska DNA polimeraza nije dovoljno stabilna da podnese tu temperaturu. Slična molekula nazvana Taq polimeraza, ili termostabilna polimeraza, koristi se umjesto ljudi, jer može premašiti temperaturu koja se koristi u PCR-u. Uz to, PCR reakcija zahtijeva slobodne nukleotide, pufer i magnezij.
Uloga magnezijevog klorida
Magnezijev klorid je preferirana metoda za dodavanje magnezija u PCR eksperiment. Termostabilna polimeraza zahtijeva prisutnost magnezija da bi djelovao kao kofaktor tijekom reakcijskog procesa. Njegova je uloga slična ulozi katalizatora, u kojem se magnezij ne troši točno u reakciji, ali bez njega se ne može nastaviti.
Učinci obilnog magnezija
Što se više magnezija doda u PCR reakciju, to brže napreduje. Međutim, to nije nužno dobra stvar. Ako je prisutno previše magnezija, DNA polimeraza će djelovati vrlo brzo i često će napraviti mnogo pogrešaka u procesu kopiranja. To će dovesti do stvaranja mnogih različitih DNA lanaca koji ne predstavljaju nužno izvorni uzorak koji je dan.
Učinci oskudnog magnezija
Ako je magnezij na ograničenoj razini u reakciji, neće se dogoditi tako brzo kao što bi trebao, ako djeluje. Možete pokušati napraviti 40 PCR ciklusa, ali ne dobiti željeni broj kopija. Svaki PCR ciklus eksponencijalno udvostručuje količinu DNA u epruveti. Pa iako započnete s malim uzorkom, na kraju ćete dobiti puno veći uzorak. Ako nema dovoljno magnezija, dio DNA polimeraze neće se aktivirati i neće raditi. Međutim, toplina će odvojiti DNA koja se nalazi u uzorku i ona se neće povratiti. Stoga se eksperiment u cjelini može pokvariti ako nema dovoljno magnezija.