整理・撰文：王如初
有玩過大風吹嗎?一群小孩子，配上一定少一把的幾張椅子： 「大風吹!」「吹什麼?」「吹有穿/戴□□的人!」，聽這樣的指令，所有符合條件的小朋友瘋狂的尋找空位，而沒搶到的孩子就只好當下一場遊戲的司令，聚精會神的尋找其他人的共同點。
在分子的世界，目前還沒發現這麼有趣的現象。不過，我們可以用人為的方式讓DNA們去進行這樣的玩耍。1998年，日本容研公司研發出 LAMP 技術。LAMP，全名為 Loop-mediated Isothermal Amplification (環形恆溫核酸增福法)，顧名思義，它就是利用恆溫來進行 DNA 片段的放大，在這過程中並產生關鍵的 loop 環型構造，以便進行Target DNA 片段放大。那到底是什麼原理讓它也可以玩大風吹呢?
在這場遊戲裡，擔任司令的是一種酵素： DNA 鏈置換型反應聚合酶 (Bst)，它具有很強的鏈置換活性，使DNA鏈分開而代替熱變性。遊戲開始之前，我們首先要來佈置會場。
我們在Target DNA的3’及5’各擺三張椅子，也就是各選三個特定區域：F3c, F2c, F1c以及B1, B2, B3。此時，椅子上都坐滿了與Target DNA互補的DNA所對應到的特定區域：F3, F2, F1及B1c, B2c, B3c。但是除了這六個小朋友之外，還有四個小朋友也想要參與遊戲，它們就是與Target DNA上六個特定區域互補的primers：FIP (forward inner primer), F3 (3’ forward outer primer)及BIP (backward inner primer), B3 (3’backward outer primer)。順便一提，這個遊戲並非隨機的，而是官方開外掛作弊程式！
遊戲一開始，擔任司令的Bst馬上讓坐在位子上的六個小孩離開，換言之，它將雙股DNA打開。而這時第一個搶到位子的一定是FIP，FIP是一個擁有F1c及F2的hybrid primer，當雙股打開時，FIP的F2馬上與互補的F2c結合，並開始延長序列形成一條與target DNA互補的DNA。但是FIP並不會和F3c結合而空出一個位置，所以F3 primer便會搶下這個位子而且同樣開始延伸與target DNA互補的序列。延長的同時會把FIP的序列擠下來與之替換。被擠下來的FIP序列3’為F1c, F2, F1，F1c及F1互補形成loop構造，並自己另開一局大風吹，參與遊戲的小朋友為BIP及B3 primer。與FIP相似，BIP同樣為hybrid primer帶有B2及B1c，B2會與FIP序列的B2c結合併開始延伸，但是B3c的位置也一樣沒有人坐，所以被B3搶下並開始延伸同時把BIP序列擠下來。被擠下來的BIP序列，3’帶有F1及Fc，5’帶有B1及B1c，所以各自互補結合形成二個loop構造中間夾著target DNA。您不覺得很像是大風吹嗎?
帶有doublet loop的target DNA 便會開始進行一連串的放大反應，而使用的 primer 一樣是 FIP 及BIP，分別從二端的loop 去進行合成延伸，得到數條帶著數段 target DNA 的雙股 DNA(只有loop的地方是單股連接的)。之後我們只要用限制酶將 target DNA 切下來就大功告成啦!如果還是有點模模糊糊，可以看看影片，就會比較了解囉～https://www.youtube.com/watch?v=ZXq756u1msE
LAMP 有需多令人驚豔的優點，像是它的產物可以直接肉眼觀察就可以確認反應是否成功。而且它只需要在65℃恆溫的水浴槽或乾浴槽就可以進行，非常方便！反應時間也不用太久，大約是 20 到 60 分鐘，非常適合沒耐心的你跟我。但是它有一個比較具有挑戰性的地方，就是必須針對 DNA 片段 6 個區域，設計 4 條 primer。不過相信身為生科人的你我，實驗如果沒有新的挑戰，就不好玩了對吧！
看完我們的介紹是不是對這個技術感到興趣呢？有沒有覺得自己越來越瞭解各種不同的 PCR形式了呢？
參考資料：
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