ជ័យលាភីរង្វាន់ណូបែល Kary Mullis ដែលជាអ្នកបង្កើតប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ DNA polymerase បានទទួលមរណភាពហើយ។

ម្ចាស់ជ័យលាភីណូបែលអាមេរិកផ្នែកគីមីវិទ្យា Kary Mullis បានទទួលមរណភាពនៅរដ្ឋកាលីហ្វ័រញ៉ាក្នុងអាយុ 74 ឆ្នាំ។ បើ​តាម​ប្រពន្ធ​របស់​គាត់​ការ​ស្លាប់​បាន​កើត​ឡើង​នៅ​ថ្ងៃ​ទី​៧ ខែ​សីហា។ មូលហេតុ​គឺ​ជំងឺ​បេះដូង និង​ផ្លូវដង្ហើម​ដោយសារ​ជំងឺ​រលាក​សួត​។

លោក James Watson ខ្លួនឯងជាអ្នករកឃើញម៉ូលេគុល DNA នឹងប្រាប់យើងអំពីការរួមចំណែករបស់គាត់ចំពោះជីវគីមី និងដែលគាត់បានទទួលរង្វាន់ណូបែល។

ដកស្រង់ចេញពីសៀវភៅដោយ James Watson, Andrew Berry, Kevin Davis

ឌីអិនអេ។ ប្រវត្តិនៃបដិវត្តហ្សែន

ជំពូកទី 7. ហ្សែនរបស់មនុស្ស។ សេណារីយ៉ូជីវិត

...
ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ polymerase (PCR) ត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1983 ដោយជីវគីមីវិទូ Carey Mullis ដែលធ្វើការនៅ Cetus ។ របកគំហើញនៃប្រតិកម្មនេះគឺគួរអោយកត់សំគាល់ណាស់។ ក្រោយ​មក Mullis បាន​រំឮក​ថា​៖ «​នៅ​ល្ងាច​ថ្ងៃ​សុក្រ​ក្នុង​ខែ​មេសា ឆ្នាំ ១៩៨៣ ខ្ញុំ​មាន​ជំងឺ​មួយ​ក្បាល។ ខ្ញុំ​នៅ​ពី​ក្រោយ​កង់ ដោយ​បើក​ឡាន​ចុះ​ក្រោម​ពន្លឺ​ព្រះច័ន្ទ ផ្លូវ​ភ្នំ​ដែល​មាន​ខ្យល់​បក់​នៅ​ភាគ​ខាង​ជើង​រដ្ឋ California ជា​ដី​នៃ​ព្រៃ​ឈើ​ក្រហម»។ វាគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ណាស់ដែលវាស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពបែបនេះដែលការបំផុសគំនិតបានវាយប្រហារគាត់។ ហើយវាមិនមែនថាភាគខាងជើងកាលីហ្វ័រញ៉ាមានផ្លូវពិសេសដែលលើកកម្ពស់ការយល់ដឹងនោះទេ។ វាគ្រាន់តែថាមិត្តរបស់គាត់ធ្លាប់ឃើញ Mullis បើកល្បឿនលឿនដោយមិនប្រុងប្រយ័ត្នតាមផ្លូវរទេះរុញពីរដែលមានទឹកកក ហើយវាមិនរំខានគាត់ទាល់តែសោះ។ មិត្តម្នាក់បានប្រាប់កាសែត New York Times ថា “Mullis មានចក្ខុវិស័យថាគាត់នឹងស្លាប់ដោយការធ្លាក់ចូលទៅក្នុងដើមឈើក្រហម។ ដូច្នេះ គាត់​មិន​ខ្លាច​អ្វី​ពេល​បើកបរ​ទេ លុះ​ត្រា​តែ​មាន​ឈើ​ក្រហម​ដុះ​តាម​ផ្លូវ»។ វត្តមាន​ឈើ​ក្រហម​នៅ​តាម​ផ្លូវ​បាន​បង្ខំ​ឱ្យ Mullis ផ្តោត​អារម្មណ៍ ហើយ... នេះ​ជា​ការ​យល់​ឃើញ​មួយ។ Mullis បានទទួលរង្វាន់ណូបែលផ្នែកគីមីសម្រាប់ការច្នៃប្រឌិតរបស់គាត់ក្នុងឆ្នាំ 1983 ហើយចាប់តាំងពីពេលនោះមកបានក្លាយជាមនុស្សចម្លែកនៅក្នុងសកម្មភាពរបស់គាត់។ ជាឧទាហរណ៍ គាត់គឺជាអ្នកគាំទ្រទ្រឹស្ដីកែប្រែដែលថាជំងឺអេដស៍មិនទាក់ទងនឹងមេរោគអេដស៍ ដែលធ្វើឲ្យខូចកេរ្តិ៍ឈ្មោះរបស់គាត់យ៉ាងខ្លាំង និងជ្រៀតជ្រែកជាមួយគ្រូពេទ្យ។

PCR គឺជាប្រតិកម្មសាមញ្ញ។ ដើម្បីអនុវត្តវា យើងត្រូវការ primers សំយោគគីមីពីរដែលបំពេញបន្ថែមទៅចុងផ្ទុយគ្នានៃ strands ផ្សេងគ្នានៃបំណែក DNA ដែលត្រូវការ។ Primers គឺជាផ្នែកខ្លីនៃ DNA ខ្សែតែមួយ ដែលនីមួយៗមានប្រវែងប្រហែល 20 គូ។ ភាពប្លែកនៃ primers គឺថាពួកវាត្រូវគ្នាទៅនឹងផ្នែក DNA ដែលត្រូវការពង្រីក ពោលគឺគំរូ DNA ។

(រូបភាពអាចចុចបាន) Kary Mullis អ្នកបង្កើត PCR

ភាពជាក់លាក់នៃ PCR គឺផ្អែកលើការបង្កើតសមាសធាតុផ្សំរវាងគំរូ និង primers ដែលជា oligonucleotides សំយោគខ្លី។ primer នីមួយៗត្រូវបានបំពេញបន្ថែមទៅនឹងខ្សែមួយនៃខ្សែនៃគំរូដែលមានខ្សែពីរ ហើយកំណត់ការចាប់ផ្តើម និងចុងបញ្ចប់នៃតំបន់ពង្រីក។ តាមពិត "ម៉ាទ្រីស" លទ្ធផលគឺជាហ្សែនទាំងមូល ហើយគោលដៅរបស់យើងគឺញែកបំណែកនៃចំណាប់អារម្មណ៍របស់យើងចេញពីវា។ ដើម្បីធ្វើដូច្នេះ គំរូ DNA ពីរខ្សែត្រូវបានកំដៅដល់ 95 ° C អស់រយៈពេលជាច្រើននាទីដើម្បីបំបែកខ្សែ DNA ។ ដំណាក់កាលនេះត្រូវបានគេហៅថា denaturation ដោយសារតែចំណងអ៊ីដ្រូសែនរវាងខ្សែ DNA ទាំងពីរត្រូវបានខូច។ នៅពេលដែល strands បានបំបែកចេញ សីតុណ្ហភាពត្រូវបានបន្ទាប ដើម្បីអនុញ្ញាតឱ្យ primers ភ្ជាប់ទៅនឹងគំរូដែលមានខ្សែតែមួយ។ DNA polymerase ចាប់ផ្តើមចម្លង DNA ដោយភ្ជាប់ទៅនឹងខ្សែសង្វាក់នុយក្លេអូទីត។ អង់ស៊ីម DNA polymerase ចម្លងខ្សែគំរូដោយប្រើ primer ជា primer ឬឧទាហរណ៍សម្រាប់ការចម្លង។ ជាលទ្ធផលនៃវដ្តទី 225 យើងទទួលបានការកើនឡើងទ្វេដងជាបន្តបន្ទាប់នៃផ្នែក DNA ជាក់លាក់មួយ។ បន្ទាប់យើងធ្វើបែបបទនេះម្តងទៀត។ បន្ទាប់ពីវដ្តនីមួយៗ យើងទទួលបានតំបន់គោលដៅក្នុងបរិមាណទ្វេដង។ បន្ទាប់ពីវដ្ត PCR ម្ភៃប្រាំ (នោះគឺក្នុងរយៈពេលតិចជាងពីរម៉ោង) យើងមានតំបន់ DNA ដែលចាប់អារម្មណ៍ចំពោះយើងក្នុងចំនួន 34 ដងខ្ពស់ជាងដើម (ពោលគឺយើងបានពង្រីកវាប្រហែល XNUMX លានដង) ។ ជាការពិត នៅក្នុងការបញ្ចូល យើងបានទទួលល្បាយនៃ primers, template DNA, អង់ស៊ីម DNA polymerase និង free bases A, C, G និង T បរិមាណនៃផលិតផលប្រតិកម្មជាក់លាក់មួយ (កំណត់ដោយ primers) កើនឡើងជានិទស្សន្ត និងចំនួន នៃច្បាប់ចម្លង DNA "វែង" គឺលីនេអ៊ែរ ដូច្នេះនៅក្នុងផលិតផលប្រតិកម្មគ្រប់គ្រង។

ការពង្រីកផ្នែក DNA ដែលចង់បាន៖ ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ polymerase

នៅដើមដំបូងនៃ PCR បញ្ហាចម្បងគឺដូចខាងក្រោម: បន្ទាប់ពីវដ្តកំដៅ - ត្រជាក់នីមួយៗ DNA polymerase ត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្មព្រោះវាត្រូវបានអសកម្មនៅសីតុណ្ហភាព 95 ° C ។ ដូច្នេះចាំបាច់ត្រូវបន្ថែមវាឡើងវិញមុនពេលនីមួយៗនៃ 25 វដ្ត។ នីតិវិធីប្រតិកម្មគឺមិនសូវមានប្រសិទ្ធភាព ទាមទារពេលវេលាច្រើន និងអង់ស៊ីម polymerase ហើយសម្ភារៈមានតម្លៃថ្លៃណាស់។ សំណាងហើយ ដែលមាតាធម្មជាតិបានមកជួយសង្គ្រោះ។ សត្វជាច្រើនមានអារម្មណ៍ស្រួលនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាង 37 អង្សារសេ។ ហេតុអ្វីបានជាតួលេខ 37°C ក្លាយជារឿងសំខាន់សម្រាប់យើង? វាបានកើតឡើងដោយសារតែសីតុណ្ហភាពនេះគឺល្អបំផុតសម្រាប់ E. coli ដែលអង់ស៊ីម polymerase សម្រាប់ PCR ត្រូវបានទទួលពីដំបូង។ នៅក្នុងធម្មជាតិមានអតិសុខុមប្រាណដែលប្រូតេអ៊ីនជាងរាប់លានឆ្នាំនៃការជ្រើសរើសធម្មជាតិបានក្លាយទៅជាធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ វាត្រូវបានគេស្នើឱ្យប្រើ DNA polymerases ពីបាក់តេរី thermophilic ។ អង់ស៊ីមទាំងនេះបានប្រែក្លាយទៅជាកម្តៅ និងអាចទប់ទល់នឹងវដ្តប្រតិកម្មជាច្រើន។ ការប្រើប្រាស់របស់ពួកគេបានធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីធ្វើឱ្យ PCR ងាយស្រួល និងស្វ័យប្រវត្តិ។ មួយនៃ DNA polymerases ដែលអាចទប់ទល់បានដំបូងគេត្រូវបានញែកចេញពីបាក់តេរី Thermus aquaticus ដែលរស់នៅក្នុងទឹកក្ដៅនៃឧទ្យានជាតិ Yellowstone ហើយត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា Taq polymerase ។

PCR បានក្លាយជាបុគ្គលិកនៃគម្រោងហ្សែនមនុស្សយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ជាទូទៅ ដំណើរការមិនខុសពីកម្មវិធីដែលបង្កើតឡើងដោយ Mullis នោះទេ វាទើបតែត្រូវបានដំណើរការដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ យើងលែងពឹងផ្អែកលើហ្វូងនិស្សិតបញ្ចប់ការសិក្សាដែលងងឹតងងុលដោយព្យាយាមចាក់ដំណក់ទឹកទៅក្នុងបំពង់សាកល្បងប្លាស្ទិកទៀតហើយ។ នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ទំនើបដែលអនុវត្តការស្រាវជ្រាវហ្សែនម៉ូលេគុល ការងារនេះត្រូវបានអនុវត្តលើឧបករណ៍បញ្ជូនមនុស្សយន្ត។ មនុស្សយន្ត PCR ចូលរួមក្នុងគម្រោងលំដាប់លំដោយដែលមានទំហំធំដូចហ្សែនមនុស្សធ្វើការដោយឥតឈប់ឈរជាមួយនឹងបរិមាណដ៏ធំនៃប៉ូលីមេរ៉ាសដែលមានស្ថេរភាពកំដៅ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមួយចំនួនដែលធ្វើការលើគម្រោងហ្សែនមនុស្សមានការខឹងសម្បារចំពោះថ្លៃសួយសារខ្ពស់ដែលមិនសមហេតុផលដែលបានបន្ថែមទៅលើថ្លៃដើមនៃសម្ភារៈប្រើប្រាស់ដោយម្ចាស់ប៉ាតង់ PCR ដែលជាឱសថឧស្សាហកម្មយក្សនៅអឺរ៉ុប Hoffmann-LaRoche ។

"គោលការណ៍បើកបរ" មួយទៀតគឺវិធីសាស្រ្តលំដាប់ DNA ខ្លួនឯង។ មូលដ្ឋានគីមីនៃវិធីសាស្រ្តនេះគឺលែងថ្មីទៀតហើយនៅពេលនោះ៖ គម្រោង Interstate Human Genome Project (HGP) បានទទួលយកវិធីសាស្រ្តដ៏ប៉ិនប្រសប់ដូចគ្នាដែល Fred Sanger បានបង្កើតឡើងនៅពាក់កណ្តាលទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1970 ។ ការច្នៃប្រឌិតដាក់ក្នុងមាត្រដ្ឋាន និងកម្រិតនៃស្វ័យប្រវត្តិកម្ម ដែលការបន្តអាចសម្រេចបាន។

លំដាប់​ដោយ​ស្វ័យ​ប្រវត្តិ​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង​ដំបូង​ក្នុង​បន្ទប់​ពិសោធន៍​របស់ Lee Hood នៅ​វិទ្យាស្ថាន​បច្ចេកវិទ្យា​កាលីហ្វ័រញ៉ា។ គាត់បានចូលរៀននៅវិទ្យាល័យនៅម៉ុនតាណា ហើយលេងបាល់ទាត់នៅមហាវិទ្យាល័យជាកីឡាករបម្រុង។ សូមអរគុណដល់ Hood ក្រុមនេះបានឈ្នះជើងឯករដ្ឋច្រើនជាងម្តង។ ជំនាញការងារជាក្រុមរបស់គាត់ក៏មានប្រយោជន៍ក្នុងអាជីពវិទ្យាសាស្ត្ររបស់គាត់ផងដែរ។ បន្ទប់ពិសោធន៍របស់ Hood ត្រូវបានបុគ្គលិកដោយក្រុមអ្នកគីមីវិទ្យា អ្នកជីវវិទូ និងវិស្វករ ហើយមន្ទីរពិសោធន៍របស់គាត់បានក្លាយជាអ្នកដឹកនាំក្នុងការច្នៃប្រឌិតបច្ចេកវិទ្យាភ្លាមៗ។

តាមពិតទៅ វិធីសាស្ត្រ​តាម​លំដាប់​ដោយ​ស្វ័យប្រវត្តិ​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង​ដោយ Lloyd Smith និង Mike Hunkapiller។ លោក Mike Hunkapiller ដែលបន្ទាប់មកធ្វើការនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍របស់ Hood បានទៅជួបលោក Lloyd Smith ជាមួយនឹងសំណើសម្រាប់វិធីសាស្រ្តលំដាប់លំដោយដែលប្រសើរឡើង ដែលប្រភេទមូលដ្ឋាននីមួយៗនឹងមានពណ៌ខុសៗគ្នា។ គំនិតបែបនេះអាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃដំណើរការ Sanger បួនដង។ នៅក្នុង Sanger នៅពេលដែលការបន្តគ្នានៅក្នុងបំពង់នីមួយៗនៃបួន (យោងទៅតាមចំនួនមូលដ្ឋាន) ដោយមានការចូលរួមពី DNA polymerase សំណុំតែមួយគត់នៃ oligonucleotides នៃប្រវែងខុសៗគ្នាត្រូវបានបង្កើតឡើង រួមទាំងលំដាប់បឋម។ បន្ទាប់មក សារធាតុ Formamide ត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងបំពង់សម្រាប់ការបំបែកខ្សែសង្វាក់ ហើយ electrophoresis gel polyacrylamide ត្រូវបានអនុវត្តនៅលើផ្លូវចំនួនបួន។ នៅក្នុងកំណែរបស់ Smith និង Hunkapiller, dideoxynucleotides ត្រូវបានដាក់ស្លាកជាមួយនឹងថ្នាំពណ៌ចំនួនបួនផ្សេងគ្នា ហើយ PCR ត្រូវបានអនុវត្តក្នុងបំពង់មួយ។ បន្ទាប់មក ក្នុងអំឡុងពេល polyacrylamide gel electrophoresis កាំរស្មីឡាស៊ែរនៅទីតាំងជាក់លាក់មួយនៅលើជែលធ្វើឱ្យសកម្មនៃសារធាតុជ្រលក់ ហើយឧបករណ៍រាវរកកំណត់ថាតើនុយក្លេអូទីតមួយណាដែលកំពុងធ្វើចំណាកស្រុកតាមរយៈជែល។ ដំបូង ស្មីត មានគំនិតទុទិដ្ឋិនិយម - គាត់ខ្លាចថាការប្រើកម្រិតថ្នាំជ្រលក់ក្នុងកម្រិតទាបបំផុតនឹងនាំឱ្យតំបន់នុយក្លេអូទីតមិនអាចបែងចែកបាន។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយមានការយល់ដឹងយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះអំពីបច្ចេកវិទ្យាឡាស៊ែរ គាត់បានស្វែងរកផ្លូវចេញពីស្ថានភាពភ្លាមៗ ដោយប្រើថ្នាំលាប fluorochrome ពិសេសដែល fluoresce នៅពេលប៉ះពាល់នឹងវិទ្យុសកម្មឡាស៊ែរ។

(កំណែពេញ ដោយចុច - 4,08 មេកាបៃ) ការបោះពុម្ពដ៏ល្អ៖ លំដាប់ DNA បន្តបន្ទាប់គ្នាដោយប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីនលំដាប់ស្វ័យប្រវត្តិ ទទួលបានពីម៉ាស៊ីនលំដាប់ស្វ័យប្រវត្តិ។ ពណ៌នីមួយៗត្រូវគ្នាទៅនឹងមូលដ្ឋានមួយក្នុងចំណោមមូលដ្ឋានទាំងបួន

នៅក្នុងកំណែបុរាណនៃវិធីសាស្ត្រ Sanger ខ្សែមួយនៃ DNA ដែលត្រូវបានវិភាគដើរតួជាគំរូសម្រាប់ការសំយោគខ្សែបន្ថែមដោយអង់ស៊ីម DNA polymerase បន្ទាប់មកលំដាប់នៃបំណែក DNA ត្រូវបានតម្រៀបជាជែលតាមទំហំ។ បំណែកនីមួយៗ ដែលត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុង DNA កំឡុងពេលសំយោគ និងអនុញ្ញាតឱ្យមើលឃើញផលិតផលប្រតិកម្មជាបន្តបន្ទាប់ ត្រូវបានដាក់ស្លាកជាមួយនឹងថ្នាំជ្រលក់ fluorescent ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងមូលដ្ឋានស្ថានីយ (នេះត្រូវបានពិភាក្សានៅលើទំព័រ 124); ដូច្នេះ fluorescence នៃបំណែកនេះនឹងជាការកំណត់អត្តសញ្ញាណសម្រាប់មូលដ្ឋានដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ បន្ទាប់មក អ្វីដែលនៅសេសសល់គឺដើម្បីធ្វើការរាវរក និងមើលឃើញផលិតផលប្រតិកម្ម។ លទ្ធផលត្រូវបានវិភាគដោយកុំព្យូទ័រ និងបង្ហាញជាលំដាប់នៃកំពូលពហុពណ៌ដែលត្រូវគ្នានឹងនុយក្លេអូទីតចំនួនបួន។ បន្ទាប់មក ព័ត៌មានត្រូវបានផ្ទេរដោយផ្ទាល់ទៅប្រព័ន្ធព័ត៌មានរបស់កុំព្យូទ័រ ដោយលុបបំបាត់ដំណើរការបញ្ចូលទិន្នន័យដែលចំណាយពេលច្រើន និងពេលខ្លះឈឺចាប់ ដែលធ្វើឲ្យការបន្តមានការលំបាកខ្លាំង។

» ព័ត៌មានលំអិតអំពីសៀវភៅ អាចរកបាននៅ គេហទំព័ររបស់អ្នកបោះពុម្ពផ្សាយ
» តារាងមាតិកា
» សម្រង់

សម្រាប់ Khabrozhiteley ការបញ្ចុះតម្លៃ 25% ដោយប្រើប័ណ្ណ - PCR

ប្រភព: www.habr.com