إن تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر هي عبارة عن تفاعل يستخدم الدم أو الأنسجة الحيوانية أو النباتية مباشرة، وما إلى ذلك، للتضخيم دون الحاجة إلى خطوات استخلاص الحمض النووي وتنقيته. وهي توفر راحة غير مسبوقة لتضخيم الحمض النووي، مما قد يوفر الكثير من الوقت. إذن ما هي الكواشف والمنتجات المستخدمة في تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر؟

1. ما هو تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر
2. ما هي الكواشف اللازمة لتفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر؟
3. سيناريوهات التطبيق وخصائص مجموعة PCR المباشرة
4. بيانات المنتج
5. ملاحظات العملاء
6. معلومات طلب المنتج

1. ما هو تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر

بعد التكميل والتحسين المستمر من قبل عدد لا يحصى من العلماء في جميع أنحاء العالم، أصبحت تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل هي الطريقة البحثية الأساسية الأكثر استخدامًا والأكثر استخدامًا والأكثر أهمية في مجال علوم الحياة بالكامل. لقد أثرت تقنيات Touch Down PCR وRT-PCR وReal-Time PCR وMulti PCR وما إلى ذلك التي تم تطويرها بناءً على التطبيق الواسع لتقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل التقليدية، بالإضافة إلى أحدث تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل الرقمي (Digital PCR)، بشكل كبير على أبحاث غالبية الباحثين العلميين. لقد أدت هذه الأساليب إلى تسريع تطوير علوم الحياة الحديثة بشكل كبير، وخاصة علم الأحياء الجزيئي، وقدمت مساهمات كبيرة في أبحاث الحياة والطبيعة للإنسان بأكمله. تتطلب تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل التقليدية والعديد من التقنيات الجديدة والتطبيقات الجديدة المستمدة منها شرطًا أساسيًا، وهو ضرورة الحصول على قوالب حمض نووي عالية النقاء مسبقًا. تحتاج أي عينة بيولوجية إلى المرور بسلسلة من معالجة العينات المعقدة والمملة للحصول على عينات حمض نووي تلبي المتطلبات الفنية لتفاعل البوليميراز المتسلسل. كان فصل واستخراج الحمض النووي والحمض النووي الريبي دائمًا العمل الأساسي الذي يحتاج الموظفون العلميون والفنيون ذوو الصلة إلى تكراره كل يوم. نظرًا للاختلاف الكبير بين العينات، فإن عملية فصل واستخلاص الحمض النووي الريبي مختلفة أيضًا. يتطلب هذا العمل مستوى عاليًا من الكفاءة الفنية للمشغلين. نظرًا لاستخدام بعض الكواشف الكيميائية شديدة السمية في تقنية الفصل والاستخلاص التقليدية، فإن التعرض الطويل الأمد سيسبب أضرارًا لا رجعة فيها لجسم المشغل، بل ويسبب ضررًا مباشرًا أثناء التجربة. الكواشف الكيميائية مثل الفينول والكلوروفورم هي مواد مسرطنة مهمة في المختبر، ويشكل النيتروجين السائل المستخدم في عملية فصل الأحماض النووية واستخراج أنسجة النباتات تهديدًا أكبر لسلامة المشغلين أثناء التجربة بسبب درجة حرارته المنخفضة للغاية. في الوقت نفسه، بالنسبة لأولئك الذين لديهم عدد كبير من العينات للدراسة، فإن فصل واستخراج الأحماض النووية مهمة تتطلب عمالة مكثفة. الآن أصبحت مجموعات عزل واستخراج الأحماض النووية في السوق ناضجة وهناك العديد من العلامات التجارية، لكنها كلها متشابهة تقريبًا. سواء كانت مجموعة الطرد المركزي لعمود غشاء السيليكا أو مجموعة طريقة الخرز المغناطيسي، فإن ذلك يتطلب الكثير من الوقت والتكلفة مرتفعة. بالإضافة إلى تكلفة المجموعة، هناك متطلبات خاصة لمعدات المختبر. محطة العمل الآلية المستخدمة في طريقة الخرز المغناطيسي هي معدات عالية القيمة وواسعة النطاق نموذجية للغاية، وهي تكلفة ضخمة للمختبر. باختصار، قبل إجراء تجارب تفاعل البوليميراز المتسلسل، فإن المعالجة المسبقة للعينة هي صداع لا مفر منه ومستمر للباحثين. كانت كيفية حل هذه المشكلة وإجراء تجارب تفاعل البوليميراز المتسلسل مباشرة دون فصل واستخلاص الأحماض النووية دائمًا مشكلة كان يفكر فيها العديد من الباحثين العلميين وموظفي المختبرات السريرية.

تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر هو تفاعل يتم فيه استخدام أنسجة الحيوانات أو النباتات بشكل مباشر للتضخيم دون استخلاص الأحماض النووية. وفي كثير من النواحي، يعمل تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر مثل تفاعل البوليميراز المتسلسل التقليدي.الفرق الرئيسي هو المخزن المخصص المستخدم في تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر. يمكن إخضاع العينة مباشرة لتفاعل البوليميراز المتسلسل دون استخلاص الحمض النووي، ولكن هناك متطلبات مقابلة لتحمل الإنزيمات المشاركة في تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر وتوافق المخزن. على الرغم من وجود عدد أكبر أو أقل من مثبطات تفاعل البوليميراز المتسلسل في العينات الشائعة، إلا أن تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر لا يزال بإمكانه تحقيق تضخيم موثوق به تحت تأثير الإنزيمات والموانع. ومع ذلك، يحتاج تفاعل البوليميراز المتسلسل التقليدي إلى استخدام حمض نووي عالي الجودة كقالب للتفاعل. إذا كان القالب يحتوي على بروتينات وشوائب أخرى، فسوف يمنع التقدم السلس لتفاعل البوليميراز المتسلسل.

إن أقدم مجال لتطبيق تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر هو مجال الحيوانات والنباتات، مثل الدم والأنسجة وشعر الفئران والقطط والدجاج والأرانب والأغنام والماشية وغيرها من الحيوانات؛ وأوراق وبذور النباتات، وما إلى ذلك. وهي تستخدم لدراسة تحديد النمط الجيني، والتعديل الجيني، واكتشاف البلازميد، وتحليل إخراج الجينات، وتحديد مصدر الحمض النووي، وتحديد الأنواع، وتحليل SNP، وغيرها من المجالات. تتمتع هذه المجالات ببعض الخصائص المشتركة، أي أن محتوى الجين المستهدف مرتفع نسبيًا، واستخراج الأحماض النووية أمر صعب. لذلك، لا يمكن لتقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر توفير الوقت والتأثير على النتائج فحسب، بل إنها توفر أيضًا التكاليف.

2. ما هي الكواشف اللازمة لتفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر؟

2.1 عينة المحلول

يمكن تحضير عينة المحلول بنفسك أو شراؤها. سيؤدي الاختلاف في مكونات العلامات التجارية المختلفة للمحلول إلى اختلاف قدرة المحلول، ومن ثم سيختلف وقت المحلول قليلاً. على سبيل المثال، لإعداد عينات الأنسجة الحيوانية، يوصى عمومًا بالتحليل لمدة 30 دقيقة أو طوال الليل، ويتراوح المحلول للفيروسات من 3 إلى 10 دقائق.

2.2 مزيج رئيسي لتفاعل البوليميراز المتسلسل

يوصى باستخدام بوليميراز DNA ذو البداية الساخنة لتعزيز التضخيم المحدد وقدرة التضخيم القوية. في قلب تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر يوجد بوليميراز شديد المقاومة.

2.3 إزالة أو تثبيط المكونات الموجودة في العينات التي تؤثر على تضخيم الحمض النووي

بعد معالجة العينة بواسطة المحلول، سيتم إطلاق البروتينات والدهون وبقايا الخلايا الأخرى، وستمنع هذه المواد تفاعل البوليميراز المتسلسل. لذلك، يحتاج تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر إلى إضافة عوامل إزالة أو مثبطات مقابلة لتقليل تأثير هذه العوامل.

3. سيناريوهات التطبيق وخصائص مجموعة PCR المباشرة

يمكن لمجموعة PCR المباشرة من Yeasen تضخيم عينات النبات أو الأنسجة الحيوانية أو الدم والعينات الأصلية الأخرى بشكل مباشر دون تنقية الأحماض النووية، مما يبسط إلى حد كبير عملية تجربة PCR. تم إجراء النمط الجيني القائم على PCR (الشكل 1) باستخدام العينة الأصلية دون تنقية الجينوم (الشكل 1A) أو باستخدام محاليلها (الشكل 1B) كقالب. بالمقارنة مع النمط الجيني القائم على PCR العام، فإن مجموعة PCR المباشرة تستهلك كمية أقل من العينات، وتعمل ببساطة، وتكلف تجربة منخفضة، وتوفر كشفًا عالي الجودة للعينات الكمية.

الشكل 1. تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر.

أ. الطريقة المباشرة: خذ عددًا صغيرًا من العينات وأضفها مباشرة إلى مزيج تفاعل البوليميراز المتسلسل للتعريف عن طريق تفاعل البوليميراز المتسلسل. ب. طريقة التحلل: أضف العينة إلى محلول التحلل لإطلاق الجينوم، وأضف كمية صغيرة من السائل العلوي للتحلل إلى مزيج تفاعل البوليميراز المتسلسل للتعريف عن طريق تفاعل البوليميراز المتسلسل.

3.1 التطبيقات

كشف تضخيم الجينات الحيوانية، تحديد النمط الجيني للحيوانات المعدلة وراثيًا، تحديد هوية النباتات المعدلة وراثيًا، تحديد النمط الجيني للنباتات، إلخ.

3.2 المميزات

★   مباشر: لا تنقية للحمض النووي؛
★   سريع: 10 دقائق لإكمال تحضير القالب، 50 دقيقة لإكمال تفاعل البوليميراز المتسلسل؛
★   ببساطة: يمكن تحليل العينات دون قص أو طحن؛
يأتي مزيج PCR في شكل مزيج رئيسي، مما يقلل من خطوات إضافة العينة
★   التوفير: استهلاك أقل للمواد
★   إنتاجية عالية: يمكن إكمال تفاعل التحلل في لوحة ذات 96 بئرًا
★   تحمل قوي للمثبطات

4. بيانات المنتج

4.1 نوع عالمي متعدد الحيوانات: مجموعة تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر للأنسجة الحيوانية

4.1.1 الأسرع: تقصير وقت التشغيل

الشكل 2. يمكن لمجموعة اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر للأنسجة الحيوانية من شركة Yeasen توفير المزيد من الوقت.

4.1.2 مثال: تحديد النمط الجيني للفئران التي تم استئصال جيناتها

الشكل 3. نتائج التضخيم المباشر لأنسجة الحيوانات باستخدام مجموعة تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر للكشف عن الحيوانات التي فقدت جيناتها.

م: سلم DNA بطول 100 زوج أساسي. المسارات من 1 إلى 8: محلول كقالب. +: 50 نانوجرام DNA جينومي نقي كقالب. ﹣: ماء منزوع الأيونات كقالب. دورات متعددة: 35 دورة. قطعة واحدة (580 زوج أساسي): جينوم حيواني متماثل الزيجوت. قطعة واحدة (180 زوج أساسي): جينوم من النوع البري. قطعتان (580 زوج أساسي/180 زوج أساسي): جينوم حيواني متغاير الزيجوت.

4.2 خاص بالقوارض: مجموعة تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر لأنسجة الفئران

4.2.1 أسرع: إطلاق الجينات بشكل كافٍ

الشكل 4 نتائج التضخيم المباشر لمجموعة تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر لأنسجة الفأر مع أوقات تحلل مختلفة.

م: سلم DNA بطول 100 زوج قاعدي. +: 50 نانوجرام من الحمض النووي الجينومي المنقى كقالب. عدة دورات: 35 دورة.

4.2.2 أفضل من طريقة التحلل القلوي العامة

الشكل 5. نتائج تضخيم جين SOX21 لذيل الفأر المعالج بطرق تحلل مختلفة.

م: سلم الحمض النووي بطول 100 زوج قاعدي. المسارات 1-2: محلول كقالب عن طريق التحلل القلوي العام. المسارات 3-4: محلول كقالب عن طريق مجموعة تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر لأنسجة الفأر. +: 50 نانوجرام من الحمض النووي الجينومي المنقى كقالب. -: الماء منزوع الأيونات كقالب. عدة دورات: 35 دورة.

4.2.3 المقارنة مع المنتجات المماثلة

الشكل 6. نتائج تضخيم جين SOX21 في ذيل الفأر المعالج بمنتجات مماثلة من علامات تجارية مختلفة.

م: سلم DNA بطول 100 زوج قاعدي. +: 50 نانوجرام من الحمض النووي الجينومي المنقى كقالب. عدة دورات: 35 دورة.

4.3 مجموعة تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر للأنسجة النباتية

4.3.1 التحقق من عينات النباتات متعددة الأنواع

الشكل 7. نتائج التضخيم المباشر للأوراق من نباتات مختلفة.

م: سلم الحمض النووي بطول 100 زوج قاعدي. ج: الحمض النووي الجينومي المنقى كقالب.المسارات 1-2: مستخلص أنسجة الأوراق كقالب. عدة دورات: 30 دورة.

5. ملاحظات العملاء

5.1 تحديد النمط الجيني للفئران

الشكل 8. نتائج تحديد النمط الجيني للفأر باستخدام مجموعة تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر لأنسجة الفأر من قبل المستخدمين من شركة بكين جيشي لايف للتكنولوجيا المحدودة.

5.2 تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر للأرز

الشكل 9. تضخيم الجينات المرتبطة بالأرز باستخدام مجموعات تفاعل البوليميراز المتسلسل المباشر للأنسجة النباتية من قبل مستخدمي جامعة هواتشونغ الزراعية.

6. معلومات طلب المنتج

Yeasen هي شركة للتكنولوجيا الحيوية تعمل في مجال البحث والتطوير والإنتاج وبيع ثلاثة من الكواشف البيولوجية الرئيسية: الجزيئات والبروتينات والخلايا. المنتجات التي تقدمها Yeasen هي كما يلي.

الجدول 1. معلومات طلب المنتج