PCR เทคนิคที่ง่ายแต่มีประสิทธิภาพสูงในการเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอ

แต่เดิมการเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอจะใช้วิธีการส่งเข้าไปในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตแล้วอาศัยกลไกที่เกิดขึ้นในเซลล์ในการเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอ วิธีนี้ใช้เวลานานเป็นสัปดาห์กว่าจะได้ดีเอ็นเอเพิ่มขึ้นในปริมาณที่เพียงพอ ต่อมาเมื่อเทคนิค PCR หรือ Polymerase Chain Reaction พัฒนาขึ้น การศึกษาดีเอ็นเอง่ายขึ้น เนื่องจากเทคนิคนี้ทำได้ง่ายในหลอดทดลองและยังสามารถเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอให้เพียงพอต่อการนำไปศึกษาโดยใช้เวลาไม่กี่ชั่วโมง

ปัจจุบันเทคนิค PCR เริ่มจากเตรียมส่วนผสมในหลอดทดลองให้ประกอบไปด้วยส่วนประกอบหลักๆ คือ ดีเอ็นเอตั้งต้น (ดีเอ็นเอ 2 สายจับกัน) ไพรเมอร์ (primer) 2 สาย (ดีเอ็นเอสายเดี่ยวสายสั้นๆ 2 สาย สามารถไปจับปลายของดีเอ็นเอตั้งต้นแต่ละสาย) ดีเอ็นเอโพลีเมอเรส (DNA polymerase เป็นเอ็นไซม์ที่พบในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทำหน้าที่สร้างดีเอ็นเอสายใหม่ต่อจาก primer โดยการคัดลอกจากดีเอ็นเอตั้งต้น) dNTPs (deoxynucleotide triphosphates เป็นหน่วยย่อยของดีเอ็นเอนำไปต่อโดย DNA polymerase เพื่อสร้างดีเอ็นเอสายใหม่) หลังจากนั้นนำส่วนผสมไปควบคุมอุณหภูมิและเวลาเป็นรอบๆ โดยใช้เครื่องควบคุมอัตโนมัติ โดยแต่ละรอบเริ่มจากควบคุมอุณหภูมิและเวลาให้ดีเอ็นเอ 2 สายที่จับกันแยกออกจากกันเป็นดีเอ็นเอสายเดี่ยว 2 สาย แล้วควบคุมอุณหภูมิและเวลาให้ primer แต่ละสายจับกับดีเอ็นเอสายเดี่ยว แล้วควบคุมอุณหภูมิและเวลาอีกครั้งให้ DNA polymerase สร้างดีเอ็นเอสายใหม่ต่อจาก primer ดังนั้นเมื่อผ่านรอบแรกดีเอ็นเอเพิ่มขึ้น 2 เท่า และเมื่อเข้ารอบสองดีเอ็นเอที่เพิ่มขึ้น 2 เท่าในรอบแรกจะกลายเป็นดีเอ็นเอตั้งต้นของรอบสอง ทำให้เมื่อควบคุมอุณหภูมิและเวลาหลายๆ รอบดีเอ็นเอจะเพิ่มขึ้น 2 ยกกำลัง n เท่า เมื่อ n คือ จำนวนรอบ เนื่องจากใช้เวลาเพียงไม่กี่นาทีในแต่ละรอบ ทำให้เมื่อผ่านไปเป็นชั่วโมง ดีเอ็นเอจะเพิ่มขึ้นมากมายเพียงพอต่อการนำไปศึกษา

ด้วยเทคนิค PCR ทำได้ง่ายในหลอดทดลองและสามารถเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอได้มากมายโดยใช้เวลาไม่นานและใช้ปริมาณดีเอ็นเอตั้งต้นน้อย ทำให้มีการนำเทคนิค PCR ไปใช้อย่างกว้างขวางและมีการพัฒนาเทคนิคนี้ไปหลายรูปแบบ ส่งผลให้การศึกษาวิจัยเกี่ยวกับดีเอ็นเอก้าวหน้าไปมากจนถึงปัจจุบัน ดังนั้นถือได้ว่า PCR เป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูง

ที่มา :
1. สุรินทร์ ปิยะโชคณากุล. (2543). พันธุวิศวกรรมเบื้องต้น. พิมพ์ครั้งที่ 1. กรุงเทพฯ : ภาควิชาพันธุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
2. นำชัย ชีววิวรรธน์ และคณะ. (2546). ดีเอ็นเอ : ปริศนาลับรหัสชีวิต. ปทุมธานี : ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ.
3. Promega. PCR Amplification. Retrieved May 24, 2012. from http://www.promega.com/resources/product-guides-and-selectors/protocols-and-applications-guide/pcr-amplification/

บทความนี้มีประโยชน์มากน้อยเพียงใด: / 4
น้อยมากที่สุด