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पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन (पीसीआर)

1983
  • Kary Mullis
आणविक जीवविज्ञान प्रयोगशाला में डीएनए का प्रवर्धन करने वाला थर्मल साइक्लर।.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन (पीसीआर) एक प्रयोगशाला तकनीक है जिसका उपयोग डीएनए के एक विशिष्ट खंड को बढ़ाने के लिए किया जाता है, जिससे एक छोटे से प्रारंभिक नमूने से लाखों से अरबों प्रतियां उत्पन्न होती हैं। तरीका यह प्रक्रिया थर्मल साइक्लिंग पर निर्भर करती है, जिसमें डीएनए को पिघलाने, प्राइमर को जोड़ने और थर्मोस्टेबल डीएनए पॉलीमरेज़ का उपयोग करके डीएनए के एंजाइमेटिक प्रतिकृति के लिए बार-बार गर्म करने और ठंडा करने के चक्र शामिल होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप घातीय प्रवर्धन होता है।

The Polymerase Chain Reaction (PCR) is a revolutionary in vitro method for exponentially amplifying a specific target DNA sequence. Its power lies in its ability to generate billions of copies from a minute starting quantity of DNA, making it possible to analyze DNA from samples as small as a single cell. The process is driven by a series of temperature changes, or thermal cycles, managed by a machine called a thermal cycler. Each cycle consists of three core steps. First, Denaturation: the reaction mixture is heated to 94–98 °C for a short period, causing the double-stranded DNA template to separate into single strands. Second, Annealing: the temperature is lowered to 50–65 °C, allowing short, single-stranded DNA primers to bind (anneal) to their complementary sequences on the now single-stranded template DNA. These primers flank the target region to be amplified. Third, Extension: the temperature is raised to 72 °C, the optimal temperature for the key enzyme, a thermostable DNA polymerase, to work. The most commonly used is Taq polymerase, isolated from the thermophilic bacterium *Thermus aquaticus*. The polymerase binds to the primer-template complex and begins synthesizing a new complementary DNA strand, extending from the primer. This three-step cycle is repeated 20-40 times. With each cycle, the number of copies of the target DNA sequence doubles, leading to an exponential amplification, mathematically described as [latex]2^n[/latex], where n is the number of cycles. The result is a solution containing a vast quantity of the specific DNA fragment, which can then be easily visualized by gel electrophoresis or used in subsequent molecular biology applications like sequencing or cloning.

UNESCO Nomenclature: 2406
आणविक जीवविज्ञान

Type

रासायनिक प्रक्रिया

व्यवधान

क्रांतिकारी

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • डीएनए संरचना की खोज
  • डीएनए प्रतिकृति सिद्धांतों की समझ
  • डीएनए पॉलीमरेज़ एंजाइमों का पृथक्करण
  • ऊष्मास्थिर जीवों और उनके एंजाइमों (जैसे, टैग पॉलीमरेज़) की खोज
  • प्राइमर के लिए ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड संश्लेषण का विकास

आवेदन

  • फोरेंसिक जांच के लिए डीएनए फिंगरप्रिंटिंग
  • संक्रामक रोगों (जैसे, कोविड-19) के लिए चिकित्सा निदान
  • आनुवंशिक रोगों के लिए आनुवंशिक परीक्षण
  • जीन क्लोनिंग
  • जीनोम अनुक्रमण
  • वंशावली विश्लेषण

पेटेंट:

  • US4683195
  • US4683202
  • US4965188

संभावित नवाचार विचार

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संबंधित विषय: पीसीआर, पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन, डीएनए प्रवर्धन, कैरी मुलिस, टैग पॉलीमरेज़, थर्मल साइक्लिंग, फोरेंसिक, निदान, आणविक क्लोनिंग, आनुवंशिक परीक्षण।

ऐतिहासिक संदर्भ

पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन (पीसीआर)

1973
1975
1979
1983
1988
1990
1990
1970
1975
1977
1983
1987
1990
1990
1990
Natural Killer cells in a laboratory setting, examining cytotoxicity mechanisms.

प्राकृतिक हत्यारा (एनके) कोशिका साइटोटॉक्सिसिटी

नेचुरल किलर (एनके) कोशिकाएं जन्मजात प्रतिरक्षा प्रणाली की साइटोटॉक्सिक लिम्फोसाइट्स हैं, जो वायरल संक्रमण और कैंसर के खिलाफ प्रारंभिक रक्षा के लिए महत्वपूर्ण हैं। टी कोशिकाओं के विपरीत, इन्हें पूर्व संवेदीकरण की आवश्यकता नहीं होती है। एनके कोशिकाएं "मिसिंग-सेल्फ" पहचान तंत्र के माध्यम से उन लक्ष्य कोशिकाओं की पहचान करती हैं और उन्हें नष्ट करती हैं जिनमें एमएचसी क्लास I अणु कम हो गए हैं - जो ट्यूमर और वायरस द्वारा अपनाई जाने वाली एक सामान्य प्रतिरक्षा बचाव रणनीति है - और परफोरिन और ग्रैनजाइम के माध्यम से एपोप्टोसिस को प्रेरित करती हैं।

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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