पीसीआर में मैग्नीशियम क्लोराइड का उपयोग क्यों किया जाता है

विषय

• शरीर का अनुकरण
• पीसीआर प्रतिक्रिया के घटक
• मैग्नीशियम क्लोराइड की भूमिका
• प्रचुर मात्रा में मैग्नीशियम के प्रभाव
• दुर्लभ मैग्नीशियम के प्रभाव

जब एक अपराध दृश्य अन्वेषक या डॉक्टर एक डीएनए नमूना प्राप्त करते हैं, तो अक्सर उचित विश्लेषण के लिए पर्याप्त सामग्री नहीं होती है। शरीर में डीएनए प्रतिकृति प्रक्रिया की स्थितियों का अनुकरण करने के लिए, वैज्ञानिकों ने पीसीआर नामक एक प्रक्रिया विकसित की जो एक जेरोक्स मशीन की तरह काम करती है और एक डीएनए नमूने की प्रतियां बनाती है। एक पीसीआर प्रतिक्रिया में कई घटक होते हैं, और मैग्नीशियम क्लोराइड सबसे महत्वपूर्ण में से एक है।

शरीर का अनुकरण

पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन (पीसीआर) को डीएनए की प्रतिकृति बनाने के प्राकृतिक तरीके की नकल करने के लिए विकसित किया गया था। यह न्यूक्लियोटाइड का एक क्रम है, और प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड के तीन भाग होते हैं। डीएनए अणु का कंकाल चीनी और फॉस्फेट की एक दोहराया इकाई है, और प्रत्येक चीनी एक नाइट्रोजन बेस से जुड़ा हुआ है। चार आधार हैं: गुआनिन, साइटोसिन, एडेनिन और थाइमिन। डीएनए दो फॉस्फेट चीनी के स्ट्रैड्स से बनता है, जो दो शर्करा के बीच दो नाइट्रोजनी बेस के साथ समानांतर होता है। जब डीएनए शरीर में प्रतिकृति बनाता है, तो हेलिसेज़ नामक एक एंजाइम नाइट्रोजन के ठिकानों के बीच के बंधन को तोड़ देता है। एक दूसरा एंजाइम, डीएनए पोलीमरेज़, पुराने के स्थान पर नए न्यूक्लियोटाइड को बांधता है। अंत में, एक तीसरा एंजाइम, जिसे लिगेज कहा जाता है, नए अणुओं में शामिल होता है।

पीसीआर प्रतिक्रिया के घटक

एक प्रयोगशाला प्रतिक्रिया में डीएनए को दोहराने के लिए कुछ परिवर्तन किए जाने की आवश्यकता है। हेलिकॉप्टर के स्थान पर, एक पीसीआर प्रतिक्रिया बस नाइट्रोजेनस ठिकानों के बीच के बंधन को तोड़ने के लिए गर्मी का उपयोग करती है। मानव डीएनए पोलीमरेज़ उस तापमान को झेलने के लिए पर्याप्त स्थिर नहीं है। एक समान अणु जिसे टैक पोलीमरेज़, या थर्मोस्टेबल पोलीमरेज़ कहा जाता है, का उपयोग मनुष्यों के स्थान पर किया जाता है, क्योंकि यह पीसीआर में प्रयुक्त तापमान को पार कर सकता है। इसके अलावा, एक पीसीआर प्रतिक्रिया के लिए मुफ्त न्यूक्लियोटाइड्स, एक बफर और मैग्नीशियम की आवश्यकता होती है।

मैग्नीशियम क्लोराइड की भूमिका

मैग्नीशियम क्लोराइड एक पीसीआर प्रयोग में मैग्नीशियम जोड़ने के लिए पसंदीदा तरीका है। थर्मोस्टेबल पोलीमरेज़ को प्रतिक्रिया प्रक्रिया के दौरान एक कॉफ़ेक्टर के रूप में कार्य करने के लिए मैग्नीशियम की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। इसकी भूमिका एक उत्प्रेरक के समान है, जिसमें प्रतिक्रिया में मैग्नीशियम का बिल्कुल सेवन नहीं किया जाता है, लेकिन यह इसके बिना जारी नहीं रह सकता है।

प्रचुर मात्रा में मैग्नीशियम के प्रभाव

जितना अधिक मैग्नीशियम पीसीआर प्रतिक्रिया में जोड़ा जाता है, उतनी ही तेजी से आगे बढ़ता है। हालांकि, जरूरी नहीं कि यह अच्छी चीज हो। यदि बहुत अधिक मैग्नीशियम मौजूद है, तो डीएनए पोलीमरेज़ बहुत तेज़ी से काम करेगा और अक्सर नकल की प्रक्रिया में कई गलतियाँ करेगा। यह कई अलग-अलग डीएनए किस्में के उत्पादन को जन्म देगा जो जरूरी नहीं कि मूल नमूने का प्रतिनिधित्व करते हैं जो दिया गया था।

दुर्लभ मैग्नीशियम के प्रभाव

यदि मैग्नीशियम प्रतिक्रिया में एक सीमित स्तर पर है, तो यह उतनी तेजी से नहीं होगा जितना कि इसे काम करना चाहिए। आप 40 पीसीआर चक्र करने की कोशिश कर सकते हैं, लेकिन वांछित संख्या में प्रतियां नहीं प्राप्त कर सकते हैं। प्रत्येक पीसीआर चक्र टेस्ट ट्यूब में डीएनए की मात्रा को दोगुना तेजी से बढ़ाता है। तो भले ही आप एक छोटे से नमूने के साथ शुरू करते हैं, आप एक बहुत बड़े नमूने के साथ समाप्त होते हैं। यदि पर्याप्त मैग्नीशियम नहीं है, तो डीएनए पोलीमरेज़ का एक हिस्सा सक्रिय नहीं होगा और काम नहीं करेगा। हालांकि, गर्मी ने नमूने में मौजूद डीएनए को अलग कर दिया होगा और इसे पुनर्प्राप्त नहीं किया जाएगा। इसलिए, यदि पर्याप्त मैग्नीशियम नहीं है, तो पूरे के रूप में प्रयोग को बर्बाद किया जा सकता है।