تاریخچه ای از PCR که تابحال نمیدانستید

آیا واقعا کری مولیس کسی بود که اولین بار این ایده به ذهنش رسید؟

عکسی که در انتهای این مطلب مشاهده میکنید جناب آقای کری مولیس هستند که همه اون رو به عنوان مخترع PCR میشناسیم.

اول از همه این تنکنیک مربوط به زمانی است که دانشمندان خواستند روی باکتری های چشمه آب گرم کارکنند.

تا قبل از سال 1960 دانشمندان تصور میکردند که هیچ  موجودی قادر نیست در دمای 55 درجه زندگی کند اما بعد از  سال 1960 مشاهده شد که بعضی از باکتری ها دمای بالای 55 درجه قادر به زندگی هستند و حتی ترجیح میدهند در این دما زندگی کنند.

در سال 1969 2 دانشمند به نام Thomas D.Brock و Hudson Freeze توانستند یک گونه خاص از باکتری را که توانسته بود گرما را تحمل کند ، کشف کند به نام ترموس اکوئیتیکوس برای این که بدانند این باکتری چطور دما را تحمل میکند، امدند بر روی آنزیم های آن کارکردن و آنها را استخراج کردند. اولین آنزیم استخراج شده  از این باکتری RNA پلیمراز بود که در سال 1974 استخراج  شد و دومین انزیم آن Taq پلیمراز بود که درسال 1976 کشف و استخراج شد.

مهمترین خاصیت انزیم Taq پلیمراز این است که میتواند تا دمای 95 درجه را تحمل کند بدون این که دناتوره شود و اپتیمم کارکرد این آنزیم دمای 72 درجه است.

بخش بعدی این پازل را 2 دانشمند دیگر به نام Kjell Klepper  و HarGobindKhorana کشف شد. ابتدا Klepper میخواست که یک ژن را سکانس کند اما DNA سمپل آن به اندازه کافی نبود برای همین با دناتوره کردن DNA و هیبرید کردن 2 پرایمر و استفاده از DNA پلیمرازدر آزمایشگاه و تکرار این سیکل توانست DNA سمپل را چند برابر کند. این تکنیک خیلی شبیه PCR بود اما Klepper سعی نکرد این تکنیک را معرفی کند.

Khorana که برنده جایزه نوبل هم بوده و این جایزه را برای کشف رمزهای 3 حرفی امینواسیدها بدست اورده بود، بسیار در این امر تاثیر گذار بود.

از سال 1971-1983 طول کشید تا تکنیک PCR کشف شود.

اقای کری مولیس در حال رانندگی در بزرگراه بود و به مشکلی در آزمایشگاه داشت فکر میکرد.. مشکل این بود که چه جهش های روی یک ژن خاص وجود دارد اما DNA سمپل آن کافی نبود و مسئله این بود که چطورحجم DNA سمپل باید افزایش یابد. در این لحظه بود که ایده PCR به ذهن آن خطور کرد.

بیشتر بخوانید:دستگاه دیجیتال pcr

ایده کری مولیس به طور خلاصه در مجله Imerican science به این صورت بیان شد

” شما میتوانید با یک عدد dna سمپل شروع کنید و تا بعد از ظهر 1000 میلیارد ژن را داشته باشید. شما به چیز خاصی نیاز ندارید فقط به یک لوله آزمایش و چند محلول ساده”

کری مولیس اولین بار از Taq پلیمراز برای pcr استفاده نکرد و به جای آن از dna پلیمراز E.coli استفاد کرد. مشکل این جا بود که کری مولیس دما را برای دناتوره کردن که بالا میبرد، انزیم هم دناتوره میشد. پیس مجبور بود بعد از هر سیکل دناتوراسیون دوباره آنزیم را به محلول آزمایش اضافه کند.

بعد از این که بررسی بیشتری انجام داد دسال 1985 متوجه شدند که میتواند از آنزیم Taq پلیمراز استفاده کند. انزیم Taq پلیمراز در سال 1989  به عنوان مولکول برتر ترجمه در مجله Science معرفی شد.