การเลียนแบบสารพันธุกรรม Polymerase Chain Reaction (PCR)
เพื่อนแก้ว ทองอำไพ
นักเอกสารสนเทศ ชำนาญการพิเศษ
สำนักหอสมุด มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
การเลียนแบบสารพันธุกรรม Polymerase Chain Reaction (PCR) คือเทคนิคการเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมที่ต้องการในหลอดทดลอง (in vitro) โดยการเลียนแบบการสังเคราะห์ DNA ตามธรรมชาติ อาศัยเอนไซม์ DNA polymerase, co-enzymes และ co-factors ต่าง ๆ โดยมีรายงานครั้งแรกใน วารสาร American Society of Human Genetics Conference ปี 1985 โดย Kally Mullis และคณะ และมีการพัฒนาวิธีการเรื่อยมา หลักการพื้นฐานคือการเลียนแบบขบวนการ DNA Replication โดยปฏิกริยาลูกโซ่ของเอนไซม์ DNA Polymerase ทำให้มีการเพิ่มจำนวน DNA เป็น 2 เท่าในทุกรอบปฏิกริยา ในแต่ละรอบของปฏิกริยา มี 3 ขั้นตอนคือ
Denaturation: คือ ขั้นตอนการสลายพันธะของ nucleotides ทำให้สาย DNA ที่เป็นเกลียวคู่ คลายออกจากกันเป็นเส้นตรง 2 เส้น ที่อุณหภูมิ 95°C ซึ่งจะทำหน้าที่แม่พิมพ์ต่อไป
Annealing: primer ที่ถูกสังเคราะห์จะไปเกาะติดกับนิวคลิโอไทด์บน DNA แม่พิมพ์ ที่อุณหภูมิประมาณ 50°-60°C เพื่อเตรียมตัวตั้งต้นต่อสายคู่ของแม่พิมพ์
Extension: เอนไซม์ polymerase นำ base ต่างๆมาต่อทางด้าน 3’ ของ primer โดยต่อให้เข้ากับ sequence ของเบสบน DNA แม่พิมพ์ที่ primer มาเกาะไว้แล้วนั่นเอง โดยปฏิกริยานี้เกิดที่อุณหภูมิ 72°C ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการทำงานของเอนไซม์ polymerase
ปฏิกริยาต่อเนื่อง 3 ขั้นตอนนี้ ทำให้เกิดการสร้าง DNA ต่อเนื่องแบบทวีคูณ คือถ้าเริ่มจาก DNA template สายคู่สายเดียว เมื่อถึงวงจรที่สอง จะมีจำนวน PCR product เพิ่มขึ้นเป็น 2 คู่ ซึ่งแต่ละคู่เมื่อผ่านขั้นตอนของ PCR ในรอบที่สามจะได้ PCR product ออกมาเป็น 8 คู่
ชมวิดีโอแนะนำการเลียนแบบสารพันธุกรรม หรือ PCR ที่
- https://www.youtube.com/watch?v=2KoLnIwoZKU
- https://www.youtube.com/watch?v=ClhUe53W7xw
การใช้ประโยชน์การเลียบแบบสารพันธุกรรม PCR ในแง่ต่างๆ เช่น การ mapping techniques ของ Human Genome Project การทำ DNA finger print การตรวจสอบความผิดปกติของยีส เป็นต้น
เนื่องจากการเทคนิค PCR เป็นการเพิ่มจำนวน DNA จาก DNA แม่พิมพ์ จึงมีการพัฒนาเทคนิคเพื่อเพิ่มจำนวน mRNA ด้วยเอนไซม์ reverse transcriptase หรือ RNA-dependent DNA polymerase โดยปฏิกิริยานี้เรียกว่า Reverse Transcription PCR (RT-PCR) ในสถานการณ์การระบาดของโคโรน่าไวรัส 2019 ได้มีการนำเทคนิคนี้ตรวจสอบไวรัสที่มีในตัวอย่างที่เก็บจากผู้มีความเสี่ยงในการติดเชื้อ
การดัดแปลงเทคนิค PCR ให้สามารถตรวจวิเคราะห์ RNA รายงานครั้งแรกโดย Seeburg และคณะ ใน UCLA Symposium ปี ค.ศ. 1986 และ Veres และคณะได้ตีพิมพ์เทคนิค RT-PCR ครั้งแรกในปี ค.ศ. 1987
ชมวิดีโอแนะนำ RT-PCR ที่ https://www.youtube.com/watch?v=ThG_02miq-4
ผลงานตีพิมพ์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ในการประยุกต์ใช้เทคนิค PCR จากฐานข้อมูล Scopus
|
Authors |
Title |
Year |
Source title |
Volume |
Issue |
Page start |
Cited by |
DOI |
Link |
|
Duy D.T., Anh N.L.L., Thoa N.T.K., Phitsanuwattana K., Thongratsakul S., Carrique-Mas J.J., Hien L.T., Nam N.T.T., Toan N.T. |
Identification of genotype and phenotype of antimicrobial resistance of Escherichia coli isolates from pigs in southern Vietnam |
2021 |
Thai Journal of Veterinary Medicine |
51 |
1 |
125 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85100713043&partnerID=40&md5=9f98db05077a3b9eef1a7ffe256bf8dc |
||
|
Chiemchaisri C., Chiemchaisri W., Manochai N. |
Methane and nitrous oxide emissions from a two-stage membrane bioreactor applied in municipal landfill leachate treatment |
2020 |
Journal of Material Cycles and Waste Management |
22 |
2 |
365 |
2 |
10.1007/s10163-020-00974-y |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85077855043&doi=10.1007%2fs10163-020-00974-y&partnerID=40&md5=7bea299d90bc5e0e39132240f65d3949 |
|
Hatrongjit R., Fittipaldi N., Gottschalk M., Kerdsin A. |
Tools for molecular epidemiology of Streptococcus suis |
2020 |
Pathogens |
9 |
2 |
5 |
10.3390/pathogens9020081 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85078991907&doi=10.3390%2fpathogens9020081&partnerID=40&md5=d58bf6797bc998f77ea336e8bb8d18f6 |
|
|
Kidchana A., Meekhanon N., Hatrongjit R., Gottschalk M., Kerdsin A. |
Application of random amplified polymorphism DNA and 16S-23S rDNA intergenic spacer polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism to predict major Streptococcus suis clonal complexes isolated from humans and pigs |
2019 |
Molecular and Cellular Probes |
43 |
34 |
2 |
10.1016/j.mcp.2018.12.002 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85057717141&doi=10.1016%2fj.mcp.2018.12.002&partnerID=40&md5=3fd62396b786241b0a791b535a91dd1e |
|
|
Thivalai C., Lertwatcharasarakul P., Jala S., Phattanakunanan S., Chakritbudsabong W., Saengnual P., Songserm T. |
Studies on the pathogenicity of duck tembusu virus strain KPS54A61 using mice and chickens |
2019 |
Japanese Journal of Veterinary Research |
67 |
4 |
295 |
1 |
10.14943/jjvr.67.4.295 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85075712855&doi=10.14943%2fjjvr.67.4.295&partnerID=40&md5=08147eed50bcfa0809f91350987b54fa |
|
Bhuvitarkorn S., Klinkong S., Reanwarakorn K. |
Enhancing Columnea latent viroid detection using reverse transcription loop-mediated isothermal amplification (RT-LAMP) |
2019 |
International Journal of Agricultural Technology |
15 |
2 |
215 |
2 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85065702633&partnerID=40&md5=16291569e5e4e156bbb60b929be5b906 |
|
|
Poonlapdecha W., Seetang-Nun Y., Wonglumsom W., Tuitemwong K., Erickson L.E., Hansen R.R., Tuitemwong P. |
Antibody-conjugated ferromagnetic nanoparticles with lateral flow test strip assay for rapid detection of Campylobacter jejuni in poultry samples |
2018 |
International Journal of Food Microbiology |
286 |
6 |
12 |
10.1016/j.ijfoodmicro.2018.07.009 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85049957179&doi=10.1016%2fj.ijfoodmicro.2018.07.009&partnerID=40&md5=e09183dcaaca2116fdee0a91e492bc3f |
|
|
Chiachanpongse D., Roongsitthichai A., Surachetpong W. |
Expression of miR-29, miR-125, and miR-181 in the anterior kidneys of streptococcus-infected nile tilapia (Oreochromis niloticus) |
2018 |
Japanese Journal of Veterinary Research |
66 |
3 |
165 |
2 |
10.14943/jjvr.66.3.165 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85055169806&doi=10.14943%2fjjvr.66.3.165&partnerID=40&md5=1dea662b2169ea7e869c6b71c52adb51 |
|
Tattiyapong P., Sirikanchana K., Surachetpong W. |
Development and validation of a reverse transcription quantitative polymerase chain reaction for tilapia lake virus detection in clinical samples and experimentally challenged fish |
2018 |
Journal of Fish Diseases |
41 |
2 |
255 |
35 |
10.1111/jfd.12708 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85031327736&doi=10.1111%2fjfd.12708&partnerID=40&md5=156d488d38c93ccc7e7de654bc6b6b7d |
|
Wisetsathorn S., Tantithavorn V., Hirankarn N., Tangkijvanich P., Saethang T., Kimkong I. |
Gene polymorphisms of autophagy machinery and the risk of hepatitis B virus-related hepatocellular carcinoma in a Thai population |
2017 |
ScienceAsia |
43 |
6 |
362 |
4 |
10.2306/scienceasia1513-1874.2017.43.362 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85045692442&doi=10.2306%2fscienceasia1513-1874.2017.43.362&partnerID=40&md5=316e9250467faf4b5dd4ef67e38dc6eb |
|
Hatrongjit R., Akeda Y., Hamada S., Gottschalk M., Kerdsin A. |
Multiplex PCR for identification of six clinically relevant streptococci |
2017 |
Journal of Medical Microbiology |
66 |
11 |
1590 |
3 |
10.1099/jmm.0.000615 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85033382879&doi=10.1099%2fjmm.0.000615&partnerID=40&md5=819c64e36fb410aafcc66bb499a6a14d |
|
Dong H.T., Jitrakorn S., Kayansamruaj P., Pirarat N., Rodkhum C., Rattanarojpong T., Senapin S., Saksmerprome V. |
Infectious spleen and kidney necrosis disease (ISKND) outbreaks in farmed barramundi (Lates calcarifer) in Vietnam |
2017 |
Fish and Shellfish Immunology |
68 |
65 |
18 |
10.1016/j.fsi.2017.06.054 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85022207227&doi=10.1016%2fj.fsi.2017.06.054&partnerID=40&md5=f8d6f7c2eece2777d1b1946b26879093 |
|
|
Panneum S., Rukkwamsuk T. |
Diagnosis of Caprine Arthritis Encephalitis Virus infection in dairy goats by ELISA, PCR and Viral Culture |
2017 |
Polish Journal of Veterinary Sciences |
20 |
2 |
347 |
6 |
10.1515/pjvs-2017-0042 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85029228970&doi=10.1515%2fpjvs-2017-0042&partnerID=40&md5=fcd4892ebfcbf3cddb8d819ed44cce43 |
|
Panneum S., Chumsing W., Rukkwamsuk T. |
Cocultivation of caprine arthritis encephalitis virus-infected macrophages with primary goat synovial cells |
2017 |
Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences |
41 |
2 |
153 |
1 |
10.3906/vet-1605-34 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85019575996&doi=10.3906%2fvet-1605-34&partnerID=40&md5=5daafc08fc77709d2f3a80cbd6194028 |
|
Chaichanathong S., Wajjwalku W., Sukmak M., Siriaroonrat B., Nipanunt T., Thongtip N. |
Sequencing characterization and expression analysis of interferon gamma (IFN-γ) in Rusa deer (Rusa timorensis) and Thai cervidae |
2017 |
Thai Journal of Veterinary Medicine |
47 |
1 |
117 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85016638761&partnerID=40&md5=cff6e94db5ff8a26b2de20b5a924075e |
||
|
Chaloemnon P., Chomnawang M.T., Junlapho W., Paraksa N. |
Application of real-time PCR for quantifying gastrointestinal microbiota in weaning pigs influenced by dietary feed additive supplementation |
2016 |
Thai Journal of Veterinary Medicine |
46 |
1 |
23 |
2 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84995754670&partnerID=40&md5=0523d90f95a6aec1b8812d8d7abf09d9 |
|
|
Prachakittikul P., Wantawin C., Noophan P., Boonapatcharoen N. |
ANAMMOX-like performances for nitrogen removal from ammonium-sulfate-rich wastewater in an anaerobic sequencing batch reactor |
2016 |
Journal of Environmental Science and Health - Part A Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering |
51 |
3 |
220 |
14 |
10.1080/10934529.2015.1094336 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84953637018&doi=10.1080%2f10934529.2015.1094336&partnerID=40&md5=7f103126b813547541bcfb66139296ba |
|
Supikamolseni A., Ngaoburanawit N., Sumontha M., Chanhome L., Suntrarachun S., Peyachoknagul S., Srikulnath K. |
Molecular barcoding of venomous snakes and species-specific multiplex PCR assay to identify snake groups for which antivenom is available in thailand |
2015 |
Genetics and Molecular Research |
14 |
4 |
### |
38 |
10.4238/2015.October.29.18 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84946021489&doi=10.4238%2f2015.October.29.18&partnerID=40&md5=079d87e1d3d49bdef70ff8b5d894efd6 |
|
Sanguanpak S., Chiemchaisri C., Chiemchaisri W., Yamamoto K. |
Influence of operating pH on biodegradation performance and fouling propensity in membrane bioreactors for landfill leachate treatment |
2015 |
International Biodeterioration and Biodegradation |
102 |
64 |
32 |
10.1016/j.ibiod.2015.03.024 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84941317099&doi=10.1016%2fj.ibiod.2015.03.024&partnerID=40&md5=0402b62fdfdfed3a98146bd4a6bb2044 |
|
|
Pattarapimol T., Thuzar M., Vanavichit A., Tragoonrung S., Roytrakul S., Jantasuriyarat C. |
Identification of genes involved in somatic embryogenesis development in oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) using cDNA AFLP |
2015 |
Journal of Oil Palm Research |
27 |
1 |
1 |
3 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84927167290&partnerID=40&md5=6398c3ff2d443670f36b351c5564895e |
|
|
Phuengwas S., Hongtrakul V., Hirankarn N., Tangkijvanich P., Pothiratana C., Kimkong I. |
IFNAR1 gene polymorphism associated with chronic hepatitis B virus infection in a Thai population |
2015 |
ScienceAsia |
41 |
1 |
22 |
1 |
10.2306/scienceasia1513-1874.2015.41.022 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84928138894&doi=10.2306%2fscienceasia1513-1874.2015.41.022&partnerID=40&md5=9ae014434338547db5f1b902adadbf70 |
|
Wajjwalku W., Sukmak M., Amavisit P., Sukpuaram T., La-Ard A. |
Molecular characterization of flaB for Leptospira identification |
2015 |
Southeast Asian Journal of Tropical Medicine and Public Health |
46 |
2 |
262 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84944872016&partnerID=40&md5=2748e3d2a3a72087d00fe8d73571c5e1 |
||
|
Saiyudthong S., Phusri K., Buates S. |
Rapid detection of Campylobacter jejuni, Campylobacter coli, and Campylobacter lari in fresh chicken meat and by-products in Bangkok, Thailand, using modified multiplex PCR |
2015 |
Journal of Food Protection |
78 |
7 |
1363 |
10 |
10.4315/0362-028X.JFP-14-415 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84937203453&doi=10.4315%2f0362-028X.JFP-14-415&partnerID=40&md5=b6267c58abf3aef19ce65981531d218e |
|
Surachetpong W., Nantakhruea S., Lekcharoensuk P. |
Molecular characterization and expression analysis of miR-29a in porcine cells and porcine reproductive and respiratory syndrome virus infected peripheral blood mononuclear cells |
2014 |
Thai Journal of Veterinary Medicine |
44 |
1 |
125 |
1 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84898711916&partnerID=40&md5=8481e2ac02177021afdaa594aa8aadd0 |
|
|
Thangthumniyom N., Juntafong T., Petcharat N., Poolperm P., Lekcharoensuk C., Lekcharoensuk P. |
Development of a quantitative, competitive-PCR (QC-PCR) assay to determine the DNA load of porcine circovirus type 2 (PCV2) in blood and fecal swabs |
2011 |
Kasetsart Journal - Natural Science |
45 |
6 |
1028 |
1 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84859852943&partnerID=40&md5=f76ed9de4cbf7ceb66be4802545c93e5 |
|
|
Jong H.Y., Su P.T., Sanpong P., Wajjwalku W., Sukpuaram T., Amavisit P. |
PCR-based restriction fragment length polymorphism for subtyping of Salmonella from chicken isolates |
2010 |
Kasetsart Journal - Natural Science |
44 |
1 |
79 |
8 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-75149183587&partnerID=40&md5=0a1e7111002309752a80bc2ae6692436 |
|
|
Desquesnes M., Kamyingkird K., Pruvot M., Kengradomkij C., Bossard G., Sarataphan N., Jittapalapong S. |
Antibody-ELISA for Trypanosoma evansi: Application in a serological survey of dairy cattle, Thailand, and validation of a locally produced antigen |
2009 |
Preventive Veterinary Medicine |
90 |
3-เม.ย. |
233 |
27 |
10.1016/j.prevetmed.2009.04.011 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-67349224683&doi=10.1016%2fj.prevetmed.2009.04.011&partnerID=40&md5=a03f773ea4d7cd5126d4c6049144a0f5 |
|
Traub R.J., Inpankaew T., Sutthikornchai C., Sukthana Y., Thompson R.C.A. |
PCR-based coprodiagnostic tools reveal dogs as reservoirs of zoonotic ancylostomiasis caused by Ancylostoma ceylanicum in temple communities in Bangkok |
2008 |
Veterinary Parasitology |
155 |
1-ก.พ. |
67 |
96 |
10.1016/j.vetpar.2008.05.001 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-45549101618&doi=10.1016%2fj.vetpar.2008.05.001&partnerID=40&md5=efdbdb44b06ce510f9fa7017cc6ba89e |
|
Witoonsatian K., Rukkwamsuk T., Songserm T., Sirinarumitr T. |
Cloning and expression of HA gene from a highly pathogenic avian influenza isolate (H5N1) in Thailand |
2007 |
Kasetsart Journal - Natural Science |
41 |
3 |
502 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-34547809375&partnerID=40&md5=a724cc44260107719ad8d9ad281ffa25 |
||
|
Tavitchasri P., Kanthapanit C., Wajjwalku W., Sethakul J. |
Production of polyclonal antibodies against calpastatin gene domain I from skeletal muscle of the Kamphaeng Saen beef breed |
2007 |
Kasetsart Journal - Natural Science |
41 |
3 |
493 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-34547820772&partnerID=40&md5=5f9058d6ac92f6c329941112c2da1069 |
||
|
Thammakijjawat P., Thaveechai N., Kositratana W., Chunwongse J., Frederick R.D., Schaad N.W. |
Detection of Ralstonia solanacearum in ginger rhizomes by real-time PCR |
2006 |
Canadian Journal of Plant Pathology |
28 |
3 |
391 |
12 |
10.1080/07060660609507312 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-33846846583&doi=10.1080%2f07060660609507312&partnerID=40&md5=61f29b38c179b428c11d56dcf935c739 |
|
Cheua-Ngam J., Volkaert H. |
Development of Catalase gene nuclear DNA-based marker for population genetic analysis in Thai teak (Tectona grandis L.f.) |
2006 |
Kasetsart Journal - Natural Science |
40 |
1 |
91 |
2 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-33749422888&partnerID=40&md5=ebac020e0f29459fa7d857e130d9b3d0 |
|
|
Sthitmatee N., Sirinarumitr T., Makonkewkeyoon L., Sakpuaram T., Tesaprateep T. |
Identification of the Actinobacillus pleuropneumoniae serotype using PCR based-apx genes |
2003 |
Molecular and Cellular Probes |
17 |
6 |
301 |
22 |
10.1016/j.mcp.2003.08.001 |
https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-0242288848&doi=10.1016%2fj.mcp.2003.08.001&partnerID=40&md5=f79177e2e24594e375f775fdc1ff44e7 |
รายการอ้างอิง
- https://www.si.mahidol.ac.th/department/Biochemistry/home/SIBB505/PCR%20reference%203.pdf, 31052021
- https://www.genome.gov/about-genomics/fact-sheets/Polymerase-Chain-Reaction-Fact-Sheet, 29052021
- https://learningcovid.ku.ac.th/course/?c=3&l=3, 28052021
- http://med.tu.ac.th/UserFiles/File/vijai/equipment/PCR%20and%20RT-PCR.htm, 28052021
- https://www-scopus-com.portal.lib.ku.ac.th/results/results.uri?src=s&sot=b&sdt=b&origin=searchbasic&rr=&sl=82&s=(TITLE-ABS-KEY(PCR)%20AND%20TITLE-ABS-KEY(applied)%20AND%20AFFILORG(Kasetsart%20University))&searchterm1=PCR&connector=AND&searchterm2=applied&searchTerms=Kasetsart%20University&connectors=AND&field1=TITLE_ABS_KEY&field2=TITLE_ABS_KEY&fields=AFFILORG, 31052021
