பாடங்கள் · அலகு 7 · பாலிமரேஸ் சங்கிலி தாக்கம் (PCR)

பாலிமரேஸ் சங்கிலி தாக்கம் (PCR — Polymerase Chain Reaction)

ஏன் இது முக்கியம்? ஒரு சொட்டு ரத்தத்திலிருந்து, ஒரு தொல்லுயிரியல் எலும்பிலிருந்து — DNA ஒரு பில்லியன் மடங்கு பெருக்கி குற்றவியல் விசாரணைகளிலும் நோய் கண்டறிதலிலும் பயன்படுகிறது. PCR இந்த புரட்சியை உருவாக்கியது.

30 சுழற்சிகளில் 2³⁰ ≈ ஒரு பில்லியன் நகல்கள்; Taq பாலிமரேஸ் 95°C இல் செயலிழக்காது — Thermus aquaticus வெப்ப நீரூற்றில் வாழும் பாக்டீரியா என்று நினைத்துக்கொள்ளுங்கள்.

⎷ கற்றல் விளைவு / NIE Learning Outcome

பாலிமரேஸ் சங்கிலி தாக்கம் (PCR) கண்ணாடிக்குழலினுள் (in vitro) DNA பிரதிபண்ணப்படலை எவ்வாறு பிரதியாக்குகின்றது என விளக்குதல்.
PCR கலவையின் கூறுகளையும் (template DNA, பிறைமர்கள், dNTPs, Taq பாலிமரேஸ், Mg²⁺) ஒரு வெப்பச்சுழற்சியின் மூன்று படிகளையும் விபரித்தல்.
நோய்க்காரணி கண்டறிதல், தடயவியல் (forensics), மரபணுநோய் கண்டறிதல் போன்ற PCR பிரயோகங்களைக் கூறுதல்.

பாலிமரேஸ் சங்கிலி தாக்கம் (Polymerase Chain Reaction — PCR) என்பது குறிப்பிட்ட DNA தொடரிகளை கண்ணாடிக்குழலினுள் (in vitro) பிரதிபண்ண (copy) பயன்படும் ஒரு நுட்பமாகும். இது கலத்தினுள் நடைபெறும் DNA பிரதிபண்ணப்படலை (DNA replication) பிரதியாக்குகின்றது. பிரதிபண்ணப்படலில் போலவே, புதிய DNA பட்டிகையின் நீட்சித் தாக்கத்தை வினையூக்க (catalyse) ஒரு DNA பாலிமரேஸ் நொதியம் தேவைப்படுகின்றது.

1. PCR கலவையின் கூறுகள் (Ingredients of the PCR mix)

Taq பாலிமரேஸ் புரதக் கட்டமைப்பு
*Taq DNA polymerase structure*
Wikipedia → · CC

படித்தகட்டு DNA (template DNA): பிரதிபண்ணப்பட வேண்டிய தொடரியைக் கொண்ட ஒற்றைப் பட்டிகை DNA.
நான்கு டீஓக்சிறைபோநியூக்கிளியோரைட் மூவ்பொஸ்பேட்டுகள் (dNTPs): dATP, dGTP, dTTP, dCTP — புதிய பட்டிகையைக் கட்டும் மூலப்பொருட்கள்.
இரண்டு பிறைமர்கள் (two primers): ஒவ்வொன்றும் சிறிய எண்ணிக்கையிலான நியூக்கிளியோரைட்டுகளைக் கொண்ட (oligonucleotide), இலக்கு DNA இன் 3' முனைக்கு நிரப்பான குறிப்பிட்ட DNA தொடரி. இரு பட்டிகைகளையும் பிரதிபண்ண இரு பிறைமர்கள் தேவை — ஒவ்வொன்றும் ஒரு பட்டிகையின் 3' முனையுடன் பிணைகின்றது.
Taq DNA பாலிமரேஸ்: வெப்பவுறுதியான (heat-stable) நொதியம்; Thermus aquaticus எனும் வெப்பநாடிப் பாக்டீரியாவிலிருந்து (thermophilic bacterium) தனிமைப்படுத்தப்பட்டது.
Mg²⁺ அயன்கள்: தாக்கத்திற்குத் தேவையான இணைக்காரணி (cofactor).

NIE குறிப்பு: கலத்தினுள் பிறைமர் ஒன்று RNA தொடரியாகும்; ஆனால் PCR இல் பயன்படுத்தப்படுவது குறிப்பிட்ட DNA ஒலிகோநியூக்கிளியோரைட் ஆகும். DNA பாலிமரேஸ் DNA தொகுப்பை தானாக ஆரம்பிக்க முடியாது என்பதால் பிறைமர் அவசியமாகின்றது.

2. ஒரு வெப்பச்சுழற்சியின் மூன்று படிகள் (Three steps of one thermal cycle)

DNA பிரதிபண்ணப்படல் — பட்டிகை பிரிதல்
*DNA replication — strand separation*
Wikipedia → · CC

இயற்கையகற்றல் (Denaturation): PCR கலவை 95°C ஆகச் சூடேற்றப்படுகின்றது. இந்த வெப்பநிலையில் இரட்டைப் பட்டிகை DNA இரு ஒற்றைப் பட்டிகைகளாகப் பிரிகின்றது.
இணைதல் (Annealing): குறைந்த வெப்பநிலையில் பிறைமர்கள் இயற்கையகற்றப்பட்ட படித்தகட்டு DNA இன் நிரப்புத் தொடரியுடன் பிணைகின்றன. இணைதல் வெப்பநிலை பிறைமரின் தொடரியையும் நீளத்தையும் சார்ந்தது.
நீட்சி (Extension): பயன்படுத்தப்படும் DNA பாலிமரேஸின் உகந்த வெப்பநிலையில், பிறைமரிலிருந்து புதிய DNA தொகுக்கப்படுகின்றது; படித்தகட்டு DNA இன் நிரப்புப் பிரதி ஒன்று உருவாகின்றது.

முதல் வெப்பச்சுழற்சியின் (denaturation, annealing, extension) முடிவில், ஒவ்வொரு பட்டிகைக்கும் ஒரு பிரதி உருவாகின்றது; ஆனால் இவை இலக்கு தொடரியை விட நீளமானவை. சில சுழற்சிகளுக்குப் பின் இலக்கு DNA இன் சரியான பிரதி உருவாகின்றது. அதன் பின் ஒவ்வொரு சுழற்சியிலும் DNA அளவு முளைவகையாக (exponentially) — 2, 4, 8, 16… இரட்டிக்கின்றது. வழமையான PCR ஒன்றில் 35–40 சுழற்சிகள் உள்ளன; முடிவில் ஒற்றைப் படித்தகட்டு மூலக்கூறிலிருந்து மில்லியன் கணக்கான பிரதிகள் கிடைக்கும்.

ஏன் Taq? 95°C இல் பெரும்பாலான நொதியங்கள் இயற்கையகற்றப்படும். எனவே சாதாரண பாலிமரேஸ் ஒவ்வொரு சுழற்சிக்குப் பின்னும் மீண்டும் சேர்க்க வேண்டியிருக்கும். வெப்பநாடி அங்கிகளின் நொதியங்கள் உயர் வெப்பத்தைத் தாங்குவதால், Taq DNA பாலிமரேஸ் ஒரு முறை சேர்த்தாலே போதுமானது.

3. தானியங்கி வெப்பச்சுழற்சி (Automated thermal cycler)

PCR குழாய்கள் வெப்பச்சுழற்சி இயந்திரத்தில்
*PCR tubes in a thermal cycler*
Wikipedia → · CC

மீளும் சுழற்சிகள் தானியங்கியாக்கப்பட்டு ஒரு PCR இயந்திரத்தில் (வெப்பச்சுழற்சி இயந்திரம் — thermal cycler) நடத்தப்படுகின்றன. PCR கலவை PCR குழாய்களில் தயாரிக்கப்பட்டு, இயந்திரத்தின் துளைகளில் (wells) வைக்கப்படுகின்றன. PCR என்பது சிறிய அளவு படித்தகட்டிலிருந்து உயர் துல்லியத்துடன் (high accuracy) அதிக எண்ணிக்கையிலான DNA பிரதிகளை விரைவாகப் பெறும் முறையாகும். இது குளோனாக்கல் (cloning) நடைமுறையில் முக்கிய நுட்பமாகும்.

4. PCR இன் பயன்கள் (Applications of PCR)

மருத்துவ மாதிரிகளில் தொற்றுக்காரணிகளைக் கண்டறிதல் (உ.ம்: HIV, மஞ்சள்காமாலை / hepatitis, மலேரியா).
மரபணுநோய்களை ஏற்படுத்தும் விகற்பங்களை (mutations) ஆராய்தல் (உ.ம்: சிஸ்டிக் ஃபைப்ரோசிஸ், அரிவாளுருக் கலக் குருதிச்சோகை / sickle cell anaemia, பினைல்கீட்டோனூரியா).
தடயவியல் ஆய்வுகூடங்கள் (forensics) — ஒரு துளி இரத்தம் அல்லது ஒற்றை முடியிலிருந்தே DNA பெருக்கப்படுவதால் மிகச் சிறிய அளவே போதும்.
DNA தொடரியாக்கல் (DNA sequencing) PCR ஐ அண்டியுள்ளது.
கூர்ப்பு உயிரியலில் (evolutionary biology) இனங்களின் உறவுகளை ஆராய்தல்; மானிடவியல், தொல்லியல் ஆய்வுகள்.
தொல்லுயிரியலாளர்கள் (paleontologists) அழிந்த இனங்களின் அல்லது மில்லியன் ஆண்டுகள் பழமையான தொல்லுயிர்களின் DNA ஐப் பெருக்க பயன்படுத்துகின்றனர்.

படி / Step	வெப்பநிலை / Temp	நிகழ்வது / What happens
இயற்கையகற்றல் (Denaturation)	95°C	இரட்டைப் பட்டிகை DNA இரு ஒற்றைப் பட்டிகைகளாகப் பிரிகின்றது
இணைதல் (Annealing)	குறைந்த வெப்பநிலை	பிறைமர்கள் நிரப்புத் தொடரியுடன் பிணைகின்றன
நீட்சி (Extension)	பாலிமரேஸின் உகந்த வெப்பநிலை	Taq பாலிமரேஸ் புதிய DNA ஐத் தொகுக்கின்றது

▶ காணொளி வளம் / Video Reference

PCR — Polymerase Chain Reaction
IQOG-CSIC

▶ YouTube-ல் காண / Watch on YouTube →

📝 NIE பரீட்சை மாதிரி வினாக்கள் / Exam-pattern Questions

உபபாடம் முடிந்ததும் நடத்தப்படும் பரீட்சை பாணியில். (பல்தேர்வு + கட்டமைப்பு + கட்டுரை)

1. PCR இன் முழுப் பெயர்? / What does PCR stand for?

Protein Chain Reaction
Polymerase Chain Reaction
Plasmid Cloning Reaction
Primer Coupling Reaction
Phosphate Copying Reaction

பதில் / Answer

(2) Polymerase Chain Reaction — Polymerase Chain Reaction — பாலிமரேஸ் சங்கிலி தாக்கம்.

2. PCR எங்கு நடைபெறுகின்றது? / Where does PCR take place?

உயிருடலினுள் (in vivo) / In vivo
கண்ணாடிக்குழலினுள் (in vitro) / In vitro
கருவினுள் மட்டும் / Only in nucleus
இழைமணியில் மட்டும் / Only in mitochondria
-

பதில் / Answer

(2) கண்ணாடிக்குழலினுள் (in vitro) / In vitro — PCR கண்ணாடிக்குழலினுள் (in vitro) நடைபெறுகின்றது.

3. PCR எந்தக் கல நிகழ்வை பிரதியாக்குகின்றது? / PCR mimics which cellular process?

படியெடுத்தல் (transcription) / Transcription
மொழிபெயர்த்தல் (translation) / Translation
DNA பிரதிபண்ணப்படல் (replication) / DNA replication
ஒடுக்கற்பிரிவு / Meiosis
-

பதில் / Answer

(3) DNA பிரதிபண்ணப்படல் (replication) / DNA replication — PCR ஆனது DNA பிரதிபண்ணப்படலை (replication) பிரதியாக்குகின்றது.

4. PCR இல் பயன்படும் வெப்பவுறுதியான நொதியம்? / The heat-stable enzyme used in PCR?

DNA இலிகேஸ் / DNA ligase
Taq DNA பாலிமரேஸ் / Taq DNA polymerase
மட்டுப்படுத்தல் நொதியம் / Restriction enzyme
ஹெலிக்கேஸ் / Helicase
பிறைமேஸ் / Primase

பதில் / Answer

(2) Taq DNA பாலிமரேஸ் / Taq DNA polymerase — Taq DNA பாலிமரேஸ் — வெப்பவுறுதியான நொதியம்.

5. Taq பாலிமரேஸ் எந்த அங்கியிலிருந்து பெறப்படுகின்றது? / Taq polymerase is obtained from?

Escherichia coli
Thermus aquaticus
Agrobacterium tumefaciens
Bacillus subtilis
Saccharomyces cerevisiae

பதில் / Answer

(2) Thermus aquaticus — வெப்பநாடிப் பாக்டீரியா Thermus aquaticus இலிருந்து.

6. Taq பாலிமரேஸ் ஏன் சிறப்பாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றது? / Why is Taq polymerase preferred?

விலை மலிவானது / It is cheap
உயர் வெப்பத்தை (95°C) தாங்கக்கூடியது / It resists high temperature (95°C)
RNA தொகுக்கின்றது / It makes RNA
பிறைமர் தேவையில்லை / Needs no primer
-

பதில் / Answer

(2) உயர் வெப்பத்தை (95°C) தாங்கக்கூடியது / It resists high temperature (95°C) — 95°C இல் இயற்கையகற்றப்படாமல் வெப்பத்தைத் தாங்குவதால்.

7. PCR கலவையில் இல்லாதது எது? / Which is NOT part of the PCR mix?

படித்தகட்டு DNA / Template DNA
dNTPs
ரைபோசோம் / Ribosomes
பிறைமர்கள் / Primers
Mg²⁺

பதில் / Answer

(3) ரைபோசோம் / Ribosomes — ரைபோசோம் PCR கலவையில் தேவையில்லை.

8. dNTP கள் என்பவை? / What are dNTPs?

நான்கு டீஓக்சிறைபோநியூக்கிளியோரைட் மூவ்பொஸ்பேட்டுகள் / Four deoxyribonucleotide triphosphates
அமினோ அமிலங்கள் / Amino acids
RNA பிறைமர்கள் / RNA primers
மட்டுப்படுத்தல் நொதியங்கள் / Restriction enzymes
-

பதில் / Answer

(1) நான்கு டீஓக்சிறைபோநியூக்கிளியோரைட் மூவ்பொஸ்பேட்டுகள் / Four deoxyribonucleotide triphosphates — dATP, dGTP, dTTP, dCTP — புதிய பட்டிகையின் மூலப்பொருட்கள்.

9. PCR இல் எத்தனை பிறைமர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன? / How many primers are used in PCR?

ஒன்று / One
இரண்டு / Two
மூன்று / Three
நான்கு / Four
-

பதில் / Answer

(2) இரண்டு / Two — இரு பட்டிகைகளையும் பிரதிபண்ண இரு பிறைமர்கள் தேவை.

10. PCR பிறைமர் இலக்கு DNA இன் எந்த முனையுடன் நிரப்பாக உள்ளது? / The PCR primer is complementary to which end of the target?

5' முனை / 5' end
3' முனை / 3' end
மையம் / Middle
இரு முனைகளும் / Both ends
-

பதில் / Answer

(2) 3' முனை / 3' end — பிறைமர் இலக்கு DNA இன் 3' முனைக்கு நிரப்பாக உள்ளது.

11. PCR இல் பயன்படும் பிறைமர் வேதியியல் ரீதியில் என்ன? / Chemically, the primer used in PCR is?

குறுகிய RNA தொடரி / A short RNA sequence
குறிப்பிட்ட DNA ஒலிகோநியூக்கிளியோரைட் / A specific DNA oligonucleotide
ஒரு புரதம் / A protein
ஒரு லிப்பிட் / A lipid
-

பதில் / Answer

(2) குறிப்பிட்ட DNA ஒலிகோநியூக்கிளியோரைட் / A specific DNA oligonucleotide — PCR இல் பிறைமர் DNA ஒலிகோநியூக்கிளியோரைட்; கலத்தினுள் மட்டுமே RNA.

12. Mg²⁺ அயன்களின் பங்கு என்ன? / Role of Mg²⁺ ions?

படித்தகட்டு / Template
இணைக்காரணி (cofactor) / Cofactor
பிறைமர் / Primer
நியூக்கிளியோரைட் / Nucleotide
-

பதில் / Answer

(2) இணைக்காரணி (cofactor) / Cofactor — Mg²⁺ தாக்கத்திற்குத் தேவையான இணைக்காரணி.

13. ஒரு வெப்பச்சுழற்சியின் மூன்று படிகள் சரியான வரிசையில்? / The three steps of one cycle in correct order?

இணைதல் → இயற்கையகற்றல் → நீட்சி / Annealing → Denaturation → Extension
இயற்கையகற்றல் → இணைதல் → நீட்சி / Denaturation → Annealing → Extension
நீட்சி → இணைதல் → இயற்கையகற்றல் / Extension → Annealing → Denaturation
இயற்கையகற்றல் → நீட்சி → இணைதல் / Denaturation → Extension → Annealing
-

பதில் / Answer

(2) இயற்கையகற்றல் → இணைதல் → நீட்சி / Denaturation → Annealing → Extension — இயற்கையகற்றல் → இணைதல் → நீட்சி (Denaturation → Annealing → Extension).

14. இயற்கையகற்றல் (denaturation) நடைபெறும் வெப்பநிலை? / The temperature for denaturation?

37°C
55°C
72°C
95°C
100°C

பதில் / Answer

(4) 95°C — PCR கலவை 95°C ஆகச் சூடேற்றப்படுகின்றது.

15. இயற்கையகற்றலின்போது DNA இற்கு என்ன நடக்கின்றது? / During denaturation, what happens to DNA?

பிறைமர் பிணைகின்றது / Primer binds
இரட்டைப் பட்டிகை இரு ஒற்றைப் பட்டிகைகளாகப் பிரிகின்றது / Double strand separates into two single strands
புதிய DNA தொகுக்கப்படுகின்றது / New DNA is synthesised
DNA உடைக்கப்படுகின்றது / DNA is degraded
-

பதில் / Answer

(2) இரட்டைப் பட்டிகை இரு ஒற்றைப் பட்டிகைகளாகப் பிரிகின்றது / Double strand separates into two single strands — உயர் வெப்பத்தில் இரட்டைப் பட்டிகை இரு ஒற்றைப் பட்டிகைகளாகப் பிரிகின்றது.

16. பிறைமர்கள் படித்தகட்டுடன் பிணையும் படி? / The step where primers bind the template?

இயற்கையகற்றல் / Denaturation
இணைதல் (annealing) / Annealing
நீட்சி / Extension
குளோனாக்கல் / Cloning
-

பதில் / Answer

(2) இணைதல் (annealing) / Annealing — இணைதல் (annealing) — குறைந்த வெப்பநிலையில்.

17. இணைதல் வெப்பநிலை எதைச் சார்ந்தது? / The annealing temperature depends on?

dNTP செறிவு / dNTP concentration
பிறைமரின் தொடரி + நீளம் / Sequence and length of the primer
குழாயின் அளவு / Tube size
Mg²⁺ வண்ணம் / Colour of Mg²⁺
-

பதில் / Answer

(2) பிறைமரின் தொடரி + நீளம் / Sequence and length of the primer — பிறைமரின் தொடரியையும் நீளத்தையும் சார்ந்தது.

18. நீட்சிப் (extension) படியில் நடைபெறுவது? / What occurs in the extension step?

பட்டிகைகள் பிரிகின்றன / Strands separate
பிறைமரிலிருந்து புதிய DNA தொகுக்கப்படுகின்றது / New DNA is synthesised from the primer
பிறைமர் நீக்கப்படுகின்றது / Primer is removed
DNA வெட்டப்படுகின்றது / DNA is cut
-

பதில் / Answer

(2) பிறைமரிலிருந்து புதிய DNA தொகுக்கப்படுகின்றது / New DNA is synthesised from the primer — உகந்த வெப்பநிலையில் Taq பாலிமரேஸ் புதிய DNA ஐத் தொகுக்கின்றது.

19. நீட்சி நடைபெறும் வெப்பநிலை? / Extension occurs at which temperature?

95°C
DNA பாலிமரேஸின் உகந்த வெப்பநிலை / The optimum temperature of the polymerase
4°C
0°C
-

பதில் / Answer

(2) DNA பாலிமரேஸின் உகந்த வெப்பநிலை / The optimum temperature of the polymerase — பயன்படுத்தப்படும் DNA பாலிமரேஸின் உகந்த வெப்பநிலையில்.

20. ஒவ்வொரு சுழற்சியிலும் DNA பிரதிகளின் எண்ணிக்கை எவ்வாறு அதிகரிக்கின்றது? / How do DNA copies increase each cycle?

நேரியல் முறையில் / Linearly
முளைவகையாக — 2, 4, 8, 16 / Exponentially — 2, 4, 8, 16
மாறாமல் / It stays constant
குறைகின்றது / It decreases
-

பதில் / Answer

(2) முளைவகையாக — 2, 4, 8, 16 / Exponentially — 2, 4, 8, 16 — முளைவகையாக (exponentially) இரட்டிக்கின்றது.

21. வழமையான PCR ஒன்றில் எத்தனை சுழற்சிகள்? / How many cycles in a typical PCR?

2–3
10–15
35–40
100–200
500

பதில் / Answer

(3) 35–40 — வழமையான PCR இல் 35–40 சுழற்சிகள்.

22. 35 சுழற்சிகளுக்குப் பின் ஒற்றை மூலக்கூறிலிருந்து கிடைப்பது? / After ~35 cycles from a single molecule, you get?

சில பிரதிகள் / A few copies
மில்லியன் கணக்கான பிரதிகள் / Millions of copies
ஒரு பிரதி மட்டும் / Only one copy
RNA மட்டும் / Only RNA
-

பதில் / Answer

(2) மில்லியன் கணக்கான பிரதிகள் / Millions of copies — மில்லியன் கணக்கான பிரதிகள் — விரும்பிய தொடரியின்.

23. PCR சுழற்சிகள் நடத்தப்படும் இயந்திரம்? / The machine that runs PCR cycles?

நொதி உலை / Incubator
வெப்பச்சுழற்சி இயந்திரம் (thermal cycler) / Thermal cycler
மையவிலக்கி / Centrifuge
ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் / Spectrometer
-

பதில் / Answer

(2) வெப்பச்சுழற்சி இயந்திரம் (thermal cycler) / Thermal cycler — வெப்பச்சுழற்சி இயந்திரம் (thermal cycler / PCR machine).

24. PCR இன் ஒரு முக்கிய நன்மை? / A key advantage of PCR?

மெதுவான முறை / It is slow
சிறிய அளவு படித்தகட்டிலிருந்து விரைவாக, உயர் துல்லியத்துடன் பல பிரதிகள் / Rapid, accurate copies from a tiny template
உயிருடலுக்குள் மட்டுமே / Works only in vivo
நொதியம் தேவையில்லை / Needs no enzyme
-

பதில் / Answer

(2) சிறிய அளவு படித்தகட்டிலிருந்து விரைவாக, உயர் துல்லியத்துடன் பல பிரதிகள் / Rapid, accurate copies from a tiny template — சிறிய அளவிலிருந்து உயர் துல்லியத்துடன் விரைவாகப் பல பிரதிகள்.

25. கீழ்வருவனவற்றுள் PCR இன் பயன் எது? / Which is an application of PCR?

ATP தொகுப்பு / ATP synthesis
தொற்றுக்காரணிகளைக் கண்டறிதல் (HIV, மலேரியா) / Detecting infectious agents (HIV, malaria)
ஒளிச்சேர்க்கை / Photosynthesis
புரதச் சுருள் மடிப்பு / Protein folding
-

பதில் / Answer

(2) தொற்றுக்காரணிகளைக் கண்டறிதல் (HIV, மலேரியா) / Detecting infectious agents (HIV, malaria) — மருத்துவ மாதிரிகளில் தொற்றுக்காரணிகளைக் கண்டறிதல்.

26. தடயவியலில் (forensics) PCR ஏன் மிகவும் பயனுள்ளது? / Why is PCR especially useful in forensics?

இரத்தம் தேவையில்லை / No blood needed
மிகச் சிறிய அளவு DNA போதும் (ஒரு துளி இரத்தம், ஒற்றை முடி) / A tiny amount of DNA suffices (a drop of blood, a single hair)
விலை இல்லை / It is free
நொதியம் இல்லாமல் வேலை செய்கின்றது / It works without enzymes
-

பதில் / Answer

(2) மிகச் சிறிய அளவு DNA போதும் (ஒரு துளி இரத்தம், ஒற்றை முடி) / A tiny amount of DNA suffices (a drop of blood, a single hair) — சிறிய அளவையும் பெருக்குவதால் ஒரு துளி இரத்தம் / ஒற்றை முடி போதும்.

27. PCR ஆல் கண்டறியப்படும் மரபணுநோய் எது? / Which genetic disease can be diagnosed by PCR?

காசநோய் / Tuberculosis
அரிவாளுருக் கலக் குருதிச்சோகை / Sickle cell anaemia
எலும்பு முறிவு / Bone fracture
போலியோ / Polio
-

பதில் / Answer

(2) அரிவாளுருக் கலக் குருதிச்சோகை / Sickle cell anaemia — அரிவாளுருக் கலக் குருதிச்சோகை, சிஸ்டிக் ஃபைப்ரோசிஸ், பினைல்கீட்டோனூரியா.

28. எந்த நுட்பம் PCR ஐ அண்டியுள்ளது? / Which technique depends on PCR?

DNA தொடரியாக்கல் (sequencing) / DNA sequencing
ஒளிச்சேர்க்கை / Photosynthesis
நொதிச் செரிமானம் / Enzyme digestion
சுவாசம் / Respiration
-

பதில் / Answer

(1) DNA தொடரியாக்கல் (sequencing) / DNA sequencing — DNA தொடரியாக்கல் PCR ஐ அண்டியுள்ளது.

29. தொல்லுயிரியலாளர்கள் (paleontologists) PCR ஐ எவ்வாறு பயன்படுத்துகின்றனர்? / How do paleontologists use PCR?

அழிந்த இனங்களின் / பழமையான தொல்லுயிர்களின் DNA ஐப் பெருக்க / To amplify DNA from extinct species / ancient fossils
ATP தொகுக்க / To make ATP
புரதம் தொகுக்க / To make protein
கலத்தைப் பிரிக்க / To divide cells
-

பதில் / Answer

(1) அழிந்த இனங்களின் / பழமையான தொல்லுயிர்களின் DNA ஐப் பெருக்க / To amplify DNA from extinct species / ancient fossils — மில்லியன் ஆண்டுகள் பழமையான தொல்லுயிர்களின் DNA ஐப் பெருக்குவதற்கு.

30. முதல் வெப்பச்சுழற்சியின் முடிவில் உருவாகும் பிரதிகள் பற்றிய சரியான கூற்று? / Correct statement about copies after the first cycle?

அவை இலக்கு தொடரியை விட நீளமானவை / They are longer than the intended target
அவை சரியான இலக்கு நீளமானவை / They are exactly the target length
அவை RNA / They are RNA
பிரதிகள் உருவாகாது / No copies form
-

பதில் / Answer

(1) அவை இலக்கு தொடரியை விட நீளமானவை / They are longer than the intended target — முதல் சுழற்சியின் பிரதிகள் இலக்கை விட நீளமானவை; சில சுழற்சிகளுக்குப் பின்னரே சரியான பிரதி.

(10 புள்ளிகள் / marks)

கட்டமைப்பு வினா / Structured question

PCR கலவையின் ஐந்து கூறுகளைப் பட்டியலிடுக. / List the five ingredients of the PCR mix. (3)
ஒரு வெப்பச்சுழற்சியின் மூன்று படிகளையும் அவற்றின் வெப்பநிலைகளுடன் கூறுக. / State the three steps of one thermal cycle with their temperatures. (3)
PCR இல் சாதாரண பாலிமரேஸுக்குப் பதிலாக Taq பாலிமரேஸ் ஏன் பயன்படுத்தப்படுகின்றது? / Why is Taq polymerase used instead of an ordinary polymerase? (2)
PCR இன் இரு பயன்பாடுகளைக் கூறுக. / Give two applications of PCR. (2)

மாதிரி விடை / Model answer

(அ) படித்தகட்டு DNA; நான்கு dNTP கள்; இரு பிறைமர்கள்; Taq DNA பாலிமரேஸ்; Mg²⁺ அயன்கள். (3)
(ஆ) இயற்கையகற்றல் 95°C (பட்டிகை பிரிதல்); இணைதல் குறைந்த வெப்பநிலை (பிறைமர் பிணைதல்); நீட்சி பாலிமரேஸின் உகந்த வெப்பநிலை (புதிய DNA தொகுப்பு). (3)
(இ) 95°C இல் சாதாரண பாலிமரேஸ் இயற்கையகற்றப்படும்; Taq வெப்பநாடி அங்கியான Thermus aquaticus இலிருந்து பெறப்பட்டதால் வெப்பவுறுதியானது, ஒரு முறை சேர்த்தாலே போதும். (2)
(ஈ) தொற்றுக்காரணி கண்டறிதல் (HIV/மலேரியா); தடயவியல்/மரபணுநோய் கண்டறிதல்/DNA தொடரியாக்கல் — ஏதேனும் இரண்டு. (2)

(கட்டுரை / essay)

கட்டுரை வினா / Essay question

PCR கலவையின் கூறுகளையும், ஒரு வெப்பச்சுழற்சியின் மூன்று படிகளையும், பிரதிகள் முளைவகையாக அதிகரிப்பதையும், PCR இன் முக்கிய பயன்பாடுகளையும் விபரிக்க. / Describe the ingredients of the PCR mix, the three steps of one thermal cycle, the exponential increase in copies, and the main applications of PCR.

விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline

• கூறுகள் — படித்தகட்டு DNA, dNTPs, இரு பிறைமர்கள், Taq DNA பாலிமரேஸ், Mg²⁺.
• படி 1 இயற்கையகற்றல் (95°C) — பட்டிகை பிரிதல்.
• படி 2 இணைதல் (குறைந்த வெப்பநிலை) — பிறைமர் 3' முனையுடன் பிணைதல்.
• படி 3 நீட்சி (உகந்த வெப்பநிலை) — Taq புதிய பட்டிகையைத் தொகுத்தல்.
• முளைவகைப் பெருக்கம் — 2, 4, 8, 16…; 35–40 சுழற்சிகள் → மில்லியன் கணக்கான பிரதிகள்.
• பயன்கள் — தொற்றுக்காரணி கண்டறிதல், தடயவியல், மரபணுநோய் கண்டறிதல், DNA தொடரியாக்கல், கூர்ப்பு/தொல்லுயிரியல்.

விரைவு சரிபார்ப்பு / Quick recall

Q. PCR இல் ஒவ்வொரு சுழற்சியிலும் DNA எவ்வாறு அதிகரிக்கின்றது, 35 சுழற்சிகளில் என்ன கிடைக்கும்? / How does DNA increase each cycle in PCR, and what is obtained after 35 cycles?

பதில் / Show answer

ஒவ்வொரு சுழற்சியிலும் முளைவகையாக (2, 4, 8, 16…) இரட்டிக்கின்றது; 35–40 சுழற்சிகளில் ஒற்றை மூலக்கூறிலிருந்து மில்லியன் கணக்கான பிரதிகள் கிடைக்கும். / It doubles exponentially each cycle; after 35–40 cycles, millions of copies are made from a single molecule.

⏱ விரைவு மீட்டல் — 60 வினாடி

இந்த உட்பகுதியின் கட்டாயப் புள்ளிகள்

DNA-வை மிகுதியாகப் பெருக்கும் முறை.
3 படிகள்: நிலைகுலைவு (94°C) → ஒட்டுகை (~55°C) → நீட்சி (72°C).
Taq பாலிமரேஸ் (வெப்ப நிலைப்புத்தன்மை); வெப்பச்சுழற்சி.

← முந்தைய அலகு 7 பொருளடக்கம் அடுத்தது →

🎯 தேர்வு எடை ★★★★☆

✅ விரைவுச் சோதனை — 3 வினா