پی سی آر کیا ہے اور یہ کیوں ضروری ہے؟

پی سی آر، یا پولیمریز چین ری ایکشن، ڈی این اے کی ترتیب کو بڑھانے کے لیے استعمال ہونے والی ایک تکنیک ہے۔اسے پہلی بار 1980 کی دہائی میں کیری ملس نے تیار کیا تھا، جنہیں ان کے کام کے لیے 1993 میں کیمسٹری میں نوبل انعام دیا گیا تھا۔پی سی آر نے مالیکیولر بائیولوجی میں انقلاب برپا کر دیا ہے، محققین کو چھوٹے نمونوں سے ڈی این اے کو وسیع کرنے اور اس کا تفصیلی مطالعہ کرنے کے قابل بنایا ہے۔

پی سی آر ایک تین قدمی عمل ہے جو تھرمل سائیکلر میں ہوتا ہے، ایک مشین جو ردعمل کے مرکب کے درجہ حرارت کو تیزی سے تبدیل کر سکتی ہے۔تین مراحل ڈینیچریشن، اینیلنگ اور ایکسٹینشن ہیں۔
 
پہلے مرحلے میں، ڈینیچریشن، دوہرے پھنسے ہوئے ڈی این اے کو ہائیڈروجن بانڈز کو توڑنے کے لیے ایک اعلی درجہ حرارت (عام طور پر 95 ° C) پر گرم کیا جاتا ہے جو دونوں کناروں کو ایک ساتھ رکھتے ہیں۔اس کے نتیجے میں دو واحد پھنسے ہوئے ڈی این اے مالیکیول ہوتے ہیں۔
 
دوسرے مرحلے میں، اینیلنگ، درجہ حرارت کو تقریباً 55 ° C تک کم کر دیا جاتا ہے تاکہ پرائمر کو سنگل پھنسے ہوئے DNA پر تکمیلی ترتیبوں کو اینیل کرنے کی اجازت دی جا سکے۔پرائمر ڈی این اے کے چھوٹے ٹکڑے ہیں جو ہدف ڈی این اے پر دلچسپی کے سلسلے سے ملنے کے لیے بنائے گئے ہیں۔
 
تیسرے مرحلے میں، توسیع، درجہ حرارت کو تقریباً 72 ° C تک بڑھایا جاتا ہے تاکہ Taq پولیمریز (DNA پولیمریز کی ایک قسم) کو پرائمر سے DNA کے نئے اسٹرینڈ کی ترکیب کرنے کی اجازت دی جا سکے۔Taq پولیمریز ایک بیکٹیریا سے اخذ کیا گیا ہے جو گرم چشموں میں رہتا ہے اور پی سی آر میں استعمال ہونے والے اعلی درجہ حرارت کو برداشت کرنے کے قابل ہے۔

پی سی آر کے ایک چکر کے بعد، نتیجہ ہدف ڈی این اے کی ترتیب کی دو کاپیاں ہے۔کئی چکروں (عام طور پر 30-40) کے لیے تین مراحل کو دہرانے سے، ہدف کے ڈی این اے کی ترتیب کی کاپیوں کی تعداد میں تیزی سے اضافہ کیا جا سکتا ہے۔اس کا مطلب یہ ہے کہ ابتدائی ڈی این اے کی ایک چھوٹی سی مقدار کو بھی لاکھوں یا اربوں کاپیاں بنانے کے لیے بڑھایا جا سکتا ہے۔

 
پی سی آر میں تحقیق اور تشخیص میں بے شمار درخواستیں ہیں۔یہ جینیات میں جین اور تغیرات کے کام کا مطالعہ کرنے کے لیے، ڈی این اے شواہد کا تجزیہ کرنے کے لیے فرانزک میں، پیتھوجینز کی موجودگی کا پتہ لگانے کے لیے متعدی بیماری کی تشخیص میں، اور جنین میں جینیاتی عوارض کی اسکریننگ کے لیے قبل از پیدائش کی تشخیص میں استعمال ہوتا ہے۔
 
پی سی آر کو متعدد تغیرات میں استعمال کے لیے بھی ڈھال لیا گیا ہے، جیسے کہ مقداری پی سی آر (کیو پی سی آر)، جو ڈی این اے کی مقدار کو ماپا جانے اور ٹرانسکرپشن پی سی آر (RT-PCR) کو ریورس کرنے کی اجازت دیتا ہے، جسے آر این اے کی ترتیب کو بڑھانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

اس کی بہت سی درخواستوں کے باوجود، پی سی آر کی حدود ہیں۔اس کے لیے ہدف کی ترتیب اور مناسب پرائمر کے ڈیزائن کے بارے میں علم کی ضرورت ہوتی ہے، اور اگر رد عمل کے حالات کو درست طریقے سے بہتر نہ کیا جائے تو یہ غلطی کا شکار ہو سکتا ہے۔تاہم، محتاط تجرباتی ڈیزائن اور عملدرآمد کے ساتھ، PCR سالماتی حیاتیات میں سب سے زیادہ طاقتور ٹولز میں سے ایک ہے۔