Tiểu Luận Kỹ thuật về Polymerase chain reaction (PRC)

Tên đề tài:
KỸ THUẬT VỀ POLYMERASE CHAIN REACTION​


I. Những kiến thức cơ bản về PCR.


PCR là từ viết tắt của cụm từ Polymerase Chain Reaction trong tiếng Anh. Có nhiều cách dịch cho cụm từ này. Có sách dịch là phản ứng tổng hợp dây chuyền nhờ Polymerase, có tài liệu dịch là phản ứng chuỗi trùng hợp, hay đơn giản là kỹ thuật PCR. Ở đây chúng ta sẽ dùng đơn giản là kỹ thuật PCR.


Kỹ thuật này do Kary Mullis và cộng sự phát minh vào giữa thập niên 80 của thế kỷ hai mươi đã đưa lại một cuộc cách mạng trong di truyền học phân tử. Từ đó đến nay, nó đã được sử dụng rộng rãi và trở thành phần không thể thiếu trong các hầu hết các phòng thí nghiệm sinh học phân tử.


Kary Mullis nhận giải thưởng Nobel năm 1993 về phát minh PCR
Kary Mullis đã viết trong tạp chí khoa học Mỹ: “Bắt đầu bằng một phân tử riêng lẻ có chứa chất liệu di truyền ADN, PCR có thể tạo ra 100 triệu phân tử tương tự trong một buổi chiều. Phản ứng dễ dàng thực hiện. Nó đòi hỏi không nhiều hơn một ống nghiệm, một vài hoá chất đơn giản và một nguồn nhiệt. Mẫu ADN cần để nhân bản có thể tinh sạch, hoặc là một phần rất nhỏ trong một hỗn hợp chất sinh học cực kỳ phức tạp. ADN có thể từ mẫu bệnh phẩm của bệnh viện, một sợi tóc người, một giọt máu rơi ở hiện trường phạm tội, hoặc từ mô não xác ướp, hay từ một wooly không lồ 40.000 năm tuổi đóng băng ở sông băng" (Kary Mullis website.htm).


II. Mục đích và ý nghĩa:


Đối tượng nghiên cứu của Sinh học phân tử thường là những vật chất di truyền có hàm lượng tương đối nhỏ trong mẫu, hoặc là những gen đơn lẻ, rất nhỏ trong một hệ gen phức tạp, khổng lồ ví dụ như hệ gen của động vật bậc cao chứa tới 100.000 gen. Có nhiều kỹ thuật trong di truyền học phân tử được hoàn thiện để vượt qua khó khăn này, nhưng chúng đòi hỏi nhiều thời gian, cồng kềnh và rất khó khăn trong việc tìm kiếm những đoạn AND đặc hiệu. Kỹ thuật PCR cho phép khuếch đại một lượng ADN trong mẫu một cách nhanh chóng và rẻ tiền. Còn đối với những gen đơn lẻ, việc tạo ra nhiều bản sao của đoạn ADN cần lựa chọn được thực hiện mà không cần tách và nhân dòng.


ADN được khuếch đại có thể xuất phát từ các nguồn rất khác nhau, từ các tác nhân gây bệnh ở người (HIV hay là bệnh mụn giộp -herpes) đến tinh dịch trong một vụ án tội ác nào đó hay ADN của một chú mối sống từ 40 triệu năm trước (Powledge 1998). Trình tự đích có thể rất nhỏ (như đã nói ở trên) hay cũng có thể rất lớn (đến 104 cặp bazơ) (Stryer 1995). Yếu tố mấu chốt của ADN khiến PCR có thể được sử dụng trong mọi trường hợp là vật liệu di truyền.


Do những ưu điểm tuyệt đối trong nghiên cứu sinh học phân tử, kỹ thuật PCR được nhanh chóng áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học và cho kết quả chính xác. Mặt khác sự phân tích thành phần và trật tự nucleotide trên phân tử ADN trong hệ gen có giá trị rất lơn trong phân loại các loài sinh vật. Chính nhờ tính thực tiễn to lớn đó mà tác giả của PCR, Kary Mullis đã được tặng giải thưởng Nobel năm 1993.