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多重聚合酶鏈式反應

多重聚合酶链式反应（英語：Multiplex Polymerase Chain Reaction, Multiplex PCR）是指利用聚合酶链式反应同时扩增數个不同的DNA序列（像在同一個反应中進行许多单独的聚合酶链式反应）。该过程使用多个引子和溫度敏感的DNA聚合酶在循環熱儀裡複製樣品中的DNA。其中使用的的所有引子必须特別設計以符合相同的黏合溫度。

1988年，多重PCR首次被用來检测肌肉萎縮症基因缺陷的方法[1]。它也被用來檢測類固醇硫酸酯酶

基因[2]。 2008年，多重PCR技术開始被用來分析微卫星和SNP[3]。2020年，美國疾管局使用了反轉錄多重PCR技術來針對 SARS-CoV-2 病毒中的多個基因標的進行檢測，此技術增加了單一測試的目標數量和樣品通量大小。[4]

多重PCR的一組反應物中包含多個引子组，能夠針對不同DNA序列放大出大小不同的扩增子，進而可以从單次测试中获得原本需要更多時間和耗材的反應結果。每个引子组的黏合溫度必须特別設計，以在同个反应中正確放大目標，另外扩增子的大小（即其產物鹼基长度）應有足夠的差異，以便在凝胶电泳的結果中分辨為不同的条带。如果扩增子大小太相近，则可選擇使用帶有不同颜色的荧光標定的引子来区分不同的扩增子。市面上已有用于多重PCR的试剂組，并被许多法医实验室用来放大已被分解的DNA样品。

应用

多重PCR的一些应用包括：

  1. 病原鉴定：例如下呼吸道感染的病人往往在微生物培養前常已使用了抗生素，有時不容易培養出致病菌。2006年時Stralin、Korsgaard、Olcen等人以多重PCR檢測支氣管肺泡沖洗液（bronchoalveolar lavage, BAL）中的S. pneumoniae（lytA, 229 bp）、M. pneumoniae（Pl, 483 bp）、C. pneumoniae（ompA, 368 bp）及H. influenzae（16S rRNA gene, 538 bp）（括弧為基因標的及PCR產物長度）。在156個下呼吸道感染病人檢體中，以傳統方式培養出C. pneumoniae（ompA, 368 bp）、M. pneumoniae（Pl, 483 bp）、S. pneumoniae（lytA, 229 bp）及H. influenzae之比例分別為0%、3.2%、14%及21%。若以多重PCR則檢測上述四種病原菌，則檢出率分別為0.6%、3.2%、28%及47%。值得注意的是103個已使用抗生素的病人中，培養法只檢出2.9%的檢體有S. pneumoniae，顯示這個方法對已接受抗生素治療的病人特別有效果[5]。
  2. 高通量SNP基因分型
  3. 变异分析
  4. 基因缺失分析
  5. 模板定量
  6. 连锁分析
  7. RNA检测
  8. 法医研究
  9. 饮食分析

参考文献

  1. ^ Chamberlain, J S; Gibbs, R A; Ranier, J E; Nguyen, P N; Caskey, C T. Deletion screening of the Duchenne muscular dystrophy locus via multiplex DNA amplification.. Nucleic Acids Research. 1988-12-09, 16 (23): 11141–11156 [2020-05-14]. ISSN 0305-1048. PMID 3205741. （原始内容存档于2022-03-31）. 
  2. ^ Ballabio, Andrea; Ranier, Joel E.; Chamberlain, Jeffrey S.; Zollo, Massimo; Caskey, C. Thomas. Screening for steroid sulfatase (STS) gene deletions by multiplex DNA amplification. Human Genetics. 1990-05-01, 84 (6): 571–573. ISSN 1432-1203. doi:10.1007/BF00210812 （英语）. 
  3. ^ Hayden, Matthew J.; Nguyen, Thao M.; Waterman, Amanda; Chalmers, Kenneth J. Multiplex-Ready PCR: A new method for multiplexed SSR and SNP genotyping. BMC Genomics. 2008-02-18, 9 (1): 80. ISSN 1471-2164. PMC 2275739  . PMID 18282271. doi:10.1186/1471-2164-9-80. 
  4. ^ Perchetti, Garrett A.; Nalla, Arun K.; Huang, Meei-Li; Jerome, Keith R.; Greninger, Alexander L. Multiplexing primer/probe sets for detection of SARS-CoV-2 by qRT-PCR. Journal of Clinical Virology: The Official Publication of the Pan American Society for Clinical Virology. 2020-08, 129 [2023-07-25]. ISSN 1873-5967. PMC 7278635  . PMID 32535397. doi:10.1016/j.jcv.2020.104499. （原始内容存档于2023-08-03）. 
  5. ^ {吳俊忠、吳雪霞、周以正、周如文、胡文熙、洪貴香、孫培倫等十七人. 臨床微生物學 細菌與黴菌學 第七版第一次印刷.台北市: 五南圖書出版股份有限公司.2019年10月: 357. ISBN 978-957-763-609-6}
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