什么是PCR？
聚合酶链式反应（PCR）是一种用于扩增特定DNA片段的分子生物学技术，类似于DNA的天然复制过程，其原理是DNA聚合酶以单链DNA为模板，以特定引物为延伸起点，通过引物与单链DNA模板中的一段互补序列结合，形成部分双链DNA的过程。
PCR标准程序
标准的PCR过程分为三步：
①变性：双链DNA在高温（90 ℃~96 ℃）热作用下，双链之间的氢键断裂，形成单链DNA。
②退火：系统温度降低（60 ℃~65 ℃），使得引物可以通过碱基互补配对，结合于单链DNA 上，形成局部双链。
③引物延伸：在DNA聚合酶（在72 ℃左右，活性最佳）的作用下，以dNTP为反应原料，按照碱基互补配对与半保留复制原则，合成与模板互补的DNA链，完整一次扩增循环。
这种新链又可成为下次循环的模板，重复大约25~35次变性-退火-延伸循环过程，能将目的基因扩增放大几百万倍。
图1：PCR扩增原理图（图片来源于网络）。
PCR反应要素
PCR反应关键四种试剂，包括模板DNA、引物、PCR buffer、DNA聚合酶。
1.模板DNA
模板DNA种类较多，比如基因组DNA（gDNA），cDNA和质粒DNA。不同DNA类型，PCR反应需要的模板量也不同。若模板量过高，会导致非特异片段的出现，相反模板量过低会降低扩增效率。
2.引物
PCR产物的特异性取决于引物与模板DNA互补的程度，引物设计的基本原则：
引物长度:
15~30 bp，常用为20 bp左右。
GC含量:
引物碱基GC含量以40~60%为宜，GC过少扩增效率差，GC过多易出现非特异条带。
引物内部/两个引物之间不应出现互补序列，尤其是避免3 ′端的互补重叠。
引物3 ′端的碱基，特别是最末及倒数第二个碱基，严格要求配对，最佳选择是G和C。
3.PCR buffer
PCR buffer主要为PCR反应提供一个合适的酶催化反应场所。Buffer中的Mg2+能够增加PCR的扩增效率、dNTP为反应原料、Tris-Hcl在PCR过程中，维持反应体系的pH在6.8~7.8之间。
4.DNA聚合酶
DNA聚合酶分为两种，普通耐热DNA聚合酶（例如：Taq聚合酶），PCR产物有A尾。以及高保真DNA聚合酶（例如：pfu DNA聚合酶和KOD聚合酶），具有3′-5’外切酶活性可以消除错配，PCR产物为平末端。
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目前百迈客生物公司推出的Biomarker HS DNA聚合酶是一种全新的类似Pyrococcus furiosus来源的突变酶，具有独特的结构，融合了持续合成增强结构域，提高了保真度和延伸速度。保真度比Pyrococcus furiosus DNA聚合酶高6倍。
产品特点
1.样本兼容性强，适合动物、植物的基因组DNA和cDNA，质粒DNA。
图2：分别以人、鸡、小鼠、昆虫、质粒、玉米、水稻、番茄的全基因组DNA为模板，扩增长度分别为628 bp、2.5 kb、1750 bp、750 bp、549 bp、300 bp、1.5 kb、1.2 kb的目标片段。M：250 bp DNA Marker。
2.适用于不同GC%含量片段的扩增。
图3：对不同GC含量（35%~65%）片段进行扩增，可实现高质量的扩增。M：250 bp DNA Marker。
3.灵敏度高，可扩增低至10 pg的模板。
图4：使用Biomarker HS DNA聚合酶，以不同模板量（10 pg、100 pg、1 ng、10 ng、500 ng）人基因组DNA为模板，扩增 628 bp的目的片段，发现不同模板量都可有效扩增。M：250 bp DNA Marker。
4.特异性强，可扩增10 kb以上的目的片段。
图5：使用Biomarker HS DNA聚合酶，以不同基因组DNA为模板，扩增长度分别为549 bp、628 bp、1750 bp、2.5 kb、 5 kb、10 kb、13 kb的目的片段。所有片段均可以实现高特异性、高产量扩增。M：λ-Hind Ⅲ DNA Marker。
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