പിസിആർ, അല്ലെങ്കിൽ പോളിമറേസ് ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ, ഡിഎൻഎ സീക്വൻസുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സാങ്കേതികതയാണ്.1993-ൽ രസതന്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം ലഭിച്ച കാരി മുള്ളിസാണ് 1980-കളിൽ ഇത് ആദ്യമായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത്.പിസിആർ തന്മാത്രാ ജീവശാസ്ത്രത്തിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിച്ചു, ചെറിയ സാമ്പിളുകളിൽ നിന്ന് ഡിഎൻഎ വർദ്ധിപ്പിക്കാനും വിശദമായി പഠിക്കാനും ഗവേഷകരെ പ്രാപ്തരാക്കുന്നു.
പിസിആർ ഒരു തെർമൽ സൈക്ലറിൽ നടക്കുന്ന മൂന്ന്-ഘട്ട പ്രക്രിയയാണ്, ഒരു പ്രതികരണ മിശ്രിതത്തിന്റെ താപനില അതിവേഗം മാറ്റാൻ കഴിയുന്ന ഒരു യന്ത്രം.ഡീനാറ്ററേഷൻ, അനീലിംഗ്, എക്സ്റ്റൻഷൻ എന്നിവയാണ് മൂന്ന് ഘട്ടങ്ങൾ.
ആദ്യ ഘട്ടത്തിൽ, ഡീനാറ്ററേഷൻ, രണ്ട് ഇഴകളെ ഒന്നിച്ചുനിർത്തുന്ന ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ തകർക്കാൻ ഇരട്ട-സ്ട്രാൻഡഡ് ഡിഎൻഎ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ (സാധാരണയായി ഏകദേശം 95 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ്) ചൂടാക്കുന്നു.ഇത് രണ്ട് ഒറ്റ-ധാരയുള്ള DNA തന്മാത്രകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു.
രണ്ടാമത്തെ ഘട്ടത്തിൽ, അനീലിംഗ്, താപനില 55 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസായി താഴ്ത്തുന്നു, ഇത് പ്രൈമറുകളെ ഏക-ധാരയുള്ള ഡിഎൻഎയിലെ പൂരക ശ്രേണികളിലേക്ക് അനീൽ ചെയ്യാൻ അനുവദിക്കുന്നു.പ്രൈമറുകൾ ഡിഎൻഎയുടെ ചെറിയ ഭാഗങ്ങളാണ്, അവ ടാർഗെറ്റ് ഡിഎൻഎയിലെ താൽപ്പര്യത്തിന്റെ ക്രമങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു.
മൂന്നാം ഘട്ടത്തിൽ, വിപുലീകരണത്തിൽ, പ്രൈമറുകളിൽ നിന്ന് ഡിഎൻഎയുടെ ഒരു പുതിയ സ്ട്രാൻഡ് സമന്വയിപ്പിക്കാൻ ടാക്ക് പോളിമറേസിനെ (ഒരു തരം ഡിഎൻഎ പോളിമറേസ്) അനുവദിക്കുന്നതിന് താപനില ഏകദേശം 72 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസായി ഉയർത്തുന്നു.ചൂടുനീരുറവകളിൽ വസിക്കുന്നതും പിസിആറിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉയർന്ന താപനിലയെ ചെറുക്കാൻ കഴിവുള്ളതുമായ ഒരു ബാക്ടീരിയയിൽ നിന്നാണ് ടാക് പോളിമറേസ് ഉരുത്തിരിഞ്ഞത്.
PCR-ന്റെ ഒരു ചക്രം കഴിഞ്ഞാൽ, ലക്ഷ്യം DNA ക്രമത്തിന്റെ രണ്ട് പകർപ്പുകളാണ് ഫലം.നിരവധി സൈക്കിളുകൾക്കായി മൂന്ന് ഘട്ടങ്ങൾ ആവർത്തിക്കുന്നതിലൂടെ (സാധാരണയായി 30-40), ടാർഗെറ്റ് ഡിഎൻഎ ശ്രേണിയുടെ പകർപ്പുകളുടെ എണ്ണം ക്രമാതീതമായി വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.ദശലക്ഷക്കണക്കിന് അല്ലെങ്കിൽ കോടിക്കണക്കിന് പകർപ്പുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ആരംഭിക്കുന്ന ഡിഎൻഎയുടെ ഒരു ചെറിയ അളവ് പോലും വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം.
പിസിആറിന് ഗവേഷണത്തിലും ഡയഗ്നോസ്റ്റിക്സിലും നിരവധി ആപ്ലിക്കേഷനുകളുണ്ട്.ജനിതകശാസ്ത്രത്തിൽ ജീനുകളുടെയും മ്യൂട്ടേഷനുകളുടെയും പ്രവർത്തനം പഠിക്കാനും ഫോറൻസിക്‌സിൽ ഡിഎൻഎ തെളിവുകൾ വിശകലനം ചെയ്യാനും സാംക്രമിക രോഗനിർണയത്തിൽ രോഗാണുക്കളുടെ സാന്നിധ്യം കണ്ടെത്താനും ഗർഭധാരണത്തിനു മുമ്പുള്ള രോഗനിർണയത്തിൽ ഗര്ഭപിണ്ഡങ്ങളിലെ ജനിതക തകരാറുകൾ പരിശോധിക്കാനും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഡിഎൻഎയുടെ അളവ് അളക്കാൻ അനുവദിക്കുന്ന ക്വാണ്ടിറ്റേറ്റീവ് പിസിആർ (ക്യുപിസിആർ), റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ പിസിആർ (ആർടി-പിസിആർ), ആർഎൻഎ സീക്വൻസുകൾ ആംപ്ലിഫൈ ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന, എന്നിങ്ങനെയുള്ള നിരവധി വ്യതിയാനങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കാനും പിസിആർ രൂപപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.
നിരവധി ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, PCR-ന് പരിമിതികളുണ്ട്.ഇതിന് ടാർഗെറ്റ് സീക്വൻസിനെയും ഉചിതമായ പ്രൈമറുകളുടെ രൂപകൽപ്പനയെയും കുറിച്ചുള്ള അറിവ് ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ പ്രതികരണ സാഹചര്യങ്ങൾ ശരിയായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തില്ലെങ്കിൽ അത് പിശകിന് സാധ്യതയുണ്ട്.എന്നിരുന്നാലും, സൂക്ഷ്മമായ പരീക്ഷണ രൂപകല്പനയും നിർവ്വഹണവും കൊണ്ട്, PCR തന്മാത്രാ ജീവശാസ്ത്രത്തിലെ ഏറ്റവും ശക്തമായ ഉപകരണങ്ങളിലൊന്നായി തുടരുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഫെബ്രുവരി-22-2023