撰文、整理：鄭宇恆
近年來大家對食品安全可說是越來越重視，安全的食品除了需要檢驗有無非法添加劑、重金屬等外，還需要檢測微生物含量是否超標，或是否遭到致病性微生物汙染。所以今天小編就來介紹一種可以應用在食品上的 PCR 技策略－－多重 PCR（Multiplex PCR）！
大家不要被多重 PCR 的名字嚇到了，其實它的技術原理和一般 PCR 是幾乎一樣的。這邊小編再幫大家稍微複習一下吧！PCR 就是利用聚合酶酵素和一對引子將我們想要的目標片段從模板 DNA 上面複製、放大出來。其中，反應分三個步驟進行循環：
DNA denaturation： 利用高溫打斷雙股模板 DNA 間的氫鍵，使他們變成單股。
Primer annealing ： 降溫至引子 Tm 值或引子最適黏合溫度，使引子黏合到模板DNA 上。
Primer extension ： 升溫至聚合酶最適反應溫度，利用酵素附上引子沿著模板延長目標片段。
還有一些小細節，小編這裡就不囉嗦，還請大家上網查或是另外問我們喔！
我們回到正題，多重 PCR 顧名思義就是將很多 PCR 反應放在同一管中進行，其中又分為兩種不同形式: Type I. 反應中只使用到一種 template，也就是我們可以利用不同的 primer，將目標序列分別從同一DNA 序列或 genome 上夾出來。Type II. 反應中使用多對 primer 以及不同的 template 將目標序列夾出來。雖然多重 PCR 的原理很簡單，但小編要提醒大家在設計實驗時，有幾點必須要特別注意！
一、Primer 長度
因為一個反應會涉及多組 primer，過長的 primer 設計會提高彼此間交互作用力進而形成 primer dimer，建議設計為 18-22 個鹼基。
二、Tm 值
要同時進行反應的 primer，其 Tm 值必須要相似，但可以允許 3-5℃ 的差異。如果目標序列為高 GC 比，建議 primer Tm 值最好介於 75-80℃ 間。
三、各組 primer 專一性
目標片段的選擇需要非常小心，必須要保持 PCR 反應專一性，也就是各組 primer 不能有交叉反應的情況！要是不同反應的 primer 具有較高相似度，則可能會造成反應過程中 primer 黏合到錯誤的位置上。
四、各目標片段在 PCR 過程中的效率差異
Primer 在設計時也要降低形成 primer dimer 的機率！假設各組不同PCR 反應在等量的 primer 條件下進行反應，要是其中一組有 primer dimer 的形成，將會大幅影響該組的 PCR 效率。因此若無法降低 primer dimer 的形成，進行反應時建議視情況提高 primer 含量/降低其它組含量，或者重新設計 primer。
只要小心謹慎的設計實驗，我們就可以在同一管中進行多個 PCR 反應，來分別放大、擴增不同微生物的特異性基因片段，和傳統方法比較，不需進行微生物培養過程，可以大幅縮短篩檢時間，進而達到快速檢測食品中是否含有致病性微生物的存在。由於多重 PCR 可以一次進行多種反應並快速篩檢的特性，目前這個技術還應用在許多領域中，像是：病原鑑定、高通量 SNP 基因分型、基因缺失分析、RNA 檢測、法醫研究等。這篇文章小編主要是在介紹食品應用方面，如果大家對其他領域有興趣，或是想更深入了解多重 PCR，不妨上網搜尋關鍵字。那今天的介紹就到這邊啦~謝謝大家！
參考資料
3. https://goo.gl/hJZPLq
4. 食品中 5 種致病菌多重 PCR 快速檢測技術的建立與應用 http://www.zgspws.com/zgspwszz/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=200905145&year_id=2009&quarter_id=5&falg=1
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