पी० सी० आर० क्या है? डी० एन० ए० के प्रवर्धन में इस तकनीक के विभिन्न चरणों का सचित्र विवरण दीजिए।

पी० सी० आर०: एक परिचय

पी० सी० आर० (Polymerase Chain Reaction) एक इन विट्रो (in vitro) तकनीक है जिसका उपयोग डीएनए के विशिष्ट खंडों की प्रतियों की संख्या को तेजी से बढ़ाने के लिए किया जाता है। यह डीएनए प्रवर्धन की एक शक्तिशाली विधि है जो विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग की जाती है, जैसे कि डीएनए अनुक्रमण, आनुवंशिक परीक्षण, और फोरेंसिक विश्लेषण।

डी० एन० ए० प्रवर्धन में पी० सी० आर० के चरण

पी० सी० आर० प्रक्रिया में तीन मुख्य चरण शामिल होते हैं, जो एक चक्र के रूप में बार-बार दोहराए जाते हैं। प्रत्येक चक्र डीएनए की मात्रा को दोगुना कर देता है, जिससे घातीय प्रवर्धन होता है।

1. डिनेचुरेशन (Denaturation)

इस चरण में, डीएनए के डबल हेलिक्स को उच्च तापमान (आमतौर पर 94-98°C) पर गर्म किया जाता है। यह हाइड्रोजन बंधनों को तोड़ देता है जो दो डीएनए स्ट्रैंड्स को एक साथ रखते हैं, जिससे वे अलग हो जाते हैं।

2. एनिलिंग (Annealing)

इस चरण में, तापमान को कम किया जाता है (आमतौर पर 50-65°C) ताकि प्राइमर डीएनए स्ट्रैंड्स से जुड़ सकें। प्राइमर छोटे डीएनए खंड होते हैं जो डीएनए के उस विशिष्ट क्षेत्र के पूरक होते हैं जिसे प्रवर्धित किया जाना है। प्राइमर डीएनए पोलीमरेज़ के लिए एक शुरुआती बिंदु प्रदान करते हैं।

3. एक्सटेंशन (Extension)

इस चरण में, डीएनए पोलीमरेज़ एंजाइम प्राइमर से शुरू होकर डीएनए स्ट्रैंड का निर्माण करता है। यह डीएनए के पूरक स्ट्रैंड्स को जोड़ता है, जिससे डीएनए की प्रतियां बनती हैं। यह चरण आमतौर पर 72°C पर किया जाता है, जो डीएनए पोलीमरेज़ के लिए इष्टतम तापमान है।

ये तीन चरण - डिनेचुरेशन, एनिलिंग और एक्सटेंशन - एक चक्र बनाते हैं। आमतौर पर, 25-35 चक्र दोहराए जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप डीएनए के लक्षित खंडों की लाखों प्रतियां बनती हैं।

पी० सी० आर० में प्रयुक्त घटक

• डीएनए टेम्पलेट: वह डीएनए खंड जिसे प्रवर्धित किया जाना है।
• प्राइमर: छोटे डीएनए खंड जो डीएनए टेम्पलेट के विशिष्ट क्षेत्रों से जुड़ते हैं।
• डीएनए पोलीमरेज़: एक एंजाइम जो डीएनए स्ट्रैंड का निर्माण करता है। टैक पोलीमरेज़ (Taq polymerase) सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला डीएनए पोलीमरेज़ है, क्योंकि यह उच्च तापमान पर भी स्थिर रहता है।
• डीऑक्सीन्यूक्लियोटाइड ट्राइफॉस्फेट्स (dNTPs): डीएनए के निर्माण खंड।
• बफर: एक घोल जो पीएच और अन्य स्थितियों को स्थिर रखता है।

पी० सी० आर० के अनुप्रयोग

• आनुवंशिक परीक्षण: आनुवंशिक रोगों का निदान करने के लिए।
• फोरेंसिक विज्ञान: अपराध स्थलों से डीएनए के नमूनों का विश्लेषण करने के लिए।
• डीएनए अनुक्रमण: डीएनए के अनुक्रम को निर्धारित करने के लिए।
• रोग निदान: संक्रामक रोगों का पता लगाने के लिए।
• पुरातत्व: प्राचीन डीएनए का अध्ययन करने के लिए।