PCR技术之父-凯利·穆利斯

部分友友还是搞不清楚PCR是个什么东西，搞不清楚为什么可以进行基因扩增，这一节我们就了解一下穆利斯与PCR技术的发现与发展。

一、PCR的提出和发展

      1983年春天的一个周五晚上，穆利斯开车带着女友前往乡间度周末。在蜿蜒的乡间公路上开着车，一段DNA反复复制的景像，在他的脑海里冒了出来。

      事实上，DNA复制起始于DNA的解链，只需要通过加热让双链DNA变为单链DNA，然后再添加和单链DNA末端相结合的引物DNA，这样就开始了复制的过程，因此，只需要人为的给予其一些条件，就可以让DNA在实验室环境下由1个变为2个、2个变为4个……从而大量地复制扩增!这些关于PCR雏形的想法让穆利斯兴奋不已，整个周末，山间小屋的全部纸片都被他用来打草稿了。

      1983年8月，穆利斯第一次正式地将他所设想的PCR方法原理在公司里作了展示，但是穆利斯的设想并没有得到大家的认同。

      经过几个技术员和穆利斯反反复复地调整实验条件，直到1984年11月，他们第一次获得了可信的结果，接下来，日裔技术员才木的加入使得PCR的结果更加干净漂亮，毋庸置疑!

      1986年5月举行的“人类分子生物学"专题研讨会，在这次大会中，穆利斯在很多分子生物学界专家面前第一次报道了PCR的原理和实际应用结果，向世人建立了其PCR发明人的印象。

      1988年，塞凯等从温泉中分离的一株水生嗜热杆菌中提取到了一种耐热DNA聚合酶，将该来源的聚合酶用在PCR之后的结果让大家欣喜若狂，此酶不仅耐高温，热变性时不会被钝化，不必在每次扩增反应后再加新酶，并且大大地提高了扩增片段的特异性和效率，灵敏度也大大提高。此酶被命名为TaqDNA多聚酶。这也就是现在PCR技术所常使用的酶。

      直到后来自动热循环仪的发明，实现了PCR的快速扩增、自动化，才使得PCR广泛地应用起来 。

二、什么是PCR？

     1.PCR，聚合酶链式反应(polymerase chain reaction，PCR)，一种体外扩增核酸的技术。它可以在短时间内倍增极微量DNA(理论上说仅有一个DNA就足够了)至十万或百万倍。

     2.PCR过程主要分为以下三个阶段：

      （１）变性（Denaturation）：将双链DNA加热至高温（通常94-98℃），使其解链成为单链DNA。（高温使DNA双链变成单链）

模板DNA经加热至9５℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双徒DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应做准备。

（２）退火（Annealing）：降低温度（通常50-65℃），使寡核苷酸引物与目标DNA片段的互补序列结合。引物的设计需要与目标DNA片段的两端互补，以确保扩增的准确性。（低温使引物与模板结合）

１.DNA测序：PCR扩增可以提供足够的DNA量进行测序，从而帮助人们了解DNA序列的结构和功能。

２.基因分型：PCR扩增可以扩增出目标基因的特定片段，从而进行基因分型和分析。

３.基因克隆：PCR扩增可以扩增出目标基因的全长或部分序列，从而进行基因克隆和表达。

４.病原体检测：PCR扩增可以扩增出病原体DNA的特异性序列，从而进行病原体检测和诊断。

[2] 张婷婷, 细说PCR——生物技术海洋之一粟, 生命世界. 2007

[３]许林玉, 凯利穆利斯, 科学人物. 2019

[4]古佳玉、安成才, T-Linker PCR技术, 科学前言. 2003

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