정의

중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction, PCR)으로 부른다.

캐리 멀리스(Kary B. Mullis)에 의하여 1985년에 개발된 PCR은 현재 유전물질을 조작해 실험하는 거의 모든 과정에 사용하고 있는 검사법으로 검출을 원하는 특정 표적 유전물질을 증폭시킨다. 이 반응으로 소량의 유전물질로부터 염기 순서가 동일한 유전물질을 증폭할 수 있어 인간 DNA에 적용해 여러 유전질환을 진단하는 데 사용된다. 세균, 바이러스, 진균의 DNA에 적용해 감염성 질환 진단 등에 사용된다.

중합효소 연쇄 반응은 3단계로 이루어진다. 열을 이용해 두 가닥의 DNA를 분리하는 열변성 과정(denaturation)을 거친 뒤, 온도를 낮춰 시발체(primer)가 증폭을 원하는 서열 말단에 결합(annealing)하게 한 다음 다시 열을 약간 올려 DNA를 합성하는 중합반응(polymerization or extension)을 일으킨다. 열변성 과정은 보통 95℃에서 열을 이용해 2가닥의 DNA의 상보적인 염기 수소결합을 1가닥으로 떨어뜨리는 과정이다. 결합반응은 약 55~65℃에서 한 가닥의 DNA에 시발체가 상보적인 염기서열에 결합하는 과정이다.

마지막으로 다시 중합 반응을 일으켜 한 가닥의 DNA에 시발체가 붙은 다음 염기에 DNA 중합효소(polymerase)를 이용해 주형 DNA의 상보적인 염기를 합성해 두 가닥의 DNA로 연장시킨다. 다시 열변성 과정, 결합 반응, 중합 반응을 반복해 DNA를 증폭시킨다. 중합효소 연쇄 반응 1회를 시행하면 유전 물질은 2배로 증폭된다. 반응의 반복에 의한 기하급수적인 증폭이 가능하고 중합효소 연쇄 반응을 n회를 반복하면 이론상으로 2의 n승배의 유전자가 증폭된다.

중합효소 연쇄반응의 변형 방법으로는 RNA를 대상으로 역전사효소를 이용하는 역전사중합효소 연쇄 반응(reverse transcriptase polymerase chain reaction, RT-PCR)과 형광물질을 사용해 DNA를 증폭시키면서 증폭산물을 동시에 검출하는 실시간 중합효소 연쇄 반응(realtime PCR) 등이 있다.

동의어

중합효소 연쇄반응

정보제공자

헬스오 위키