1983年的某一天夜间,美国化学家卡里·穆里斯在驾车的时候突然想到,怎样才能把少量的DNA进行大量的复制呢?基因技术的这个不可或缺的工具应该归功于他的天才灵感,他还因此获得了1993年度的诺贝尔医学奖。
在专业上,人们把穆里斯开发的方法称为聚合酶连锁反应,就像是某个科学家曾经说过的一样,人们在草堆里面发现了一颗针然后制造出一堆同样的针,这一点是可以实现的。
比方说,如果人们想从谋杀现场的单个精子、一根毛发、一滴血迹中或者是木乃伊干瘪的组织中,获得足够多的DNA用于分析,通常需要聚合酶连锁反应的参与,该方法对于测试遗传病和检测感染者血液中的类似细菌、病毒(例如导致艾滋病的HIV病毒)、单细胞和真菌等微小病原体也具有同样的重要意义。
这个方法的原则远不如根据它的名字推想的那么复杂,聚合酶连锁反应无非是由一个不断重复的“分离—结合—复制”的工作流程组成的。
首先是把包含了要复制基因的DNA双链拆成单链,然后和一个合成得到的、在结构上与要复制的基因相符的DNA区段相结合、在酶的帮助下,不断复制这个DNA区段。
所有这三个工作流程都和温度有关,并且像链式反应一样不断重复。
30次结合后将得到10亿个所需的DNA区段的拷贝。