Я соглашаюсь с тем, что владелец сайта использует файлы cookie для повышения удобства работы на сайте, сервис Яндекс.Метрика. Оставаясь на сайте, я соглашаюсь с политикой их применения.
Подпишись на рассылку и первым узнавай о новых проектах
Будем присылать полезную информацию по новым мероприятиям и программам
Нажимая на кнопку, вы принимаете положение и согласие на обработку персональных данных
Что такое ПЦР и зачем учёным нужна чистая ДНК
Во время пандемии слово «ПЦР» слышали почти все. Но мало кто знает, что этот метод используют не только для диагностики вирусов.
Содержание
-
Как работает ПЦР
- Разделение цепей ДНК
- Присоединение праймеров
- Синтез новых цепей
Что такое ПЦР
ПЦР — это полимеразная цепная реакция. Если говорить просто, это метод, который позволяет многократно копировать нужный участок ДНК. Представьте, что у учёного есть всего одна страница огромной книги, а ему нужно сделать тысячи копий именно этой страницы для исследования. Примерно так и работает ПЦР.
ПЦР помогает учёным искать мутации, изучать наследственные заболевания, исследовать бактерии, анализировать ДНК древних организмов и даже раскрывать преступления.
Однако для того, чтобы ПЦР действительно сработала, одной пробирки недостаточно. Огромную роль играет качество самой ДНК — особенно её чистота.
ПЦР помогает учёным искать мутации, изучать наследственные заболевания, исследовать бактерии, анализировать ДНК древних организмов и даже раскрывать преступления.
Однако для того, чтобы ПЦР действительно сработала, одной пробирки недостаточно. Огромную роль играет качество самой ДНК — особенно её чистота.
Как работает ПЦР
Процесс состоит из нескольких этапов.
1. Разделение цепей ДНК
Сначала образец нагревают, чтобы двойная спираль ДНК разделилась на две отдельные цепи.
2. Присоединение праймеров
Затем к нужным участкам ДНК присоединяются специальные короткие последовательности — праймеры. Они помогают определить, какой именно фрагмент нужно копировать.
3. Синтез новых цепей
После этого специальный фермент достраивает новые копии ДНК. Этот цикл повторяется много раз, и количество нужного фрагмента быстро увеличивается.
Именно поэтому ПЦР настолько чувствительна: она может обнаружить даже очень маленькое количество генетического материала.
Именно поэтому ПЦР настолько чувствительна: она может обнаружить даже очень маленькое количество генетического материала.
Где используется ПЦР
Сегодня ПЦР применяют во множестве областей:
- в медицине
- генетике
- криминалистике
- микробиологии
- биотехнологиях
Почему для ПЦР важна чистая ДНК
Многие думают, что главное — просто получить образец ДНК. Но на практике огромное значение имеет её чистота.
Если в образце есть примеси (белки, остатки клеток, химические вещества, загрязнения из окружающей среды), то реакция может пройти неправильно или не сработать вообще! Иногда загрязнённая ДНК приводит к ложным результатам, а иногда полностью «ломает» эксперимент.
Если в образце есть примеси (белки, остатки клеток, химические вещества, загрязнения из окружающей среды), то реакция может пройти неправильно или не сработать вообще! Иногда загрязнённая ДНК приводит к ложным результатам, а иногда полностью «ломает» эксперимент.
При чем тут электрофорез
После ПЦР учёным важно проверить результат. Для этого часто используют электрофорез.
Электрофорез — это метод, который позволяет разделять фрагменты ДНК по размеру с помощью электрического поля. ДНК помещают в специальный гель, а затем через него пропускают ток. Более короткие фрагменты движутся быстрее, более длинные — медленнее.
В результате на геле появляются полосы, по которым можно понять, получилось ли выделить нужный фрагмент, есть ли загрязнения и насколько качественно прошла ПЦР
Если ДНК недостаточно чистая, результаты электрофореза становятся нечёткими. Из-за этого учёные могут неправильно интерпретировать эксперимент.
Электрофорез — это метод, который позволяет разделять фрагменты ДНК по размеру с помощью электрического поля. ДНК помещают в специальный гель, а затем через него пропускают ток. Более короткие фрагменты движутся быстрее, более длинные — медленнее.
В результате на геле появляются полосы, по которым можно понять, получилось ли выделить нужный фрагмент, есть ли загрязнения и насколько качественно прошла ПЦР
Если ДНК недостаточно чистая, результаты электрофореза становятся нечёткими. Из-за этого учёные могут неправильно интерпретировать эксперимент.
Кстати, уже этой осенью старшеклассники Москвы будут заниматься подобными исследованиями вместе с наставниками на «Научном ускорителе».
«Научный ускоритель» — это программа для старшеклассников, которые хотят попробовать себя в современным направлениях науки — от нейробиологии до психологии мышления. Вместе с научными руководителями из московских вузов и НИИ школьники напишут исследовательский проект, подадутся на перечневые конкурсы и получат возможность поступить в лучшие вузы Москвы!
Заключение
Методы работы с ДНК сегодня лежат в основе огромного количества исследований — от диагностики заболеваний до создания новых биотехнологий. Именно благодаря ПЦР человечество научилось быстро обнаруживать вирусы, изучать геномы и исследовать процессы, которые раньше были недоступны науке.