Zawartość
Analiza reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) jest techniką laboratoryjną. Celem testu PCR jest znalezienie niewielkich ilości DNA w próbce przy użyciu procesu znanego jako wzmocnienie. Podczas amplifikacji PCR DNA będące przedmiotem zainteresowania jest wielokrotnie kopiowane, aż będzie go wystarczająco dużo do analizy i wykrywania. Na przykład PCR można zastosować do identyfikacji niewielkich ilości DNA z organizmów, które powodują rzeżączkę lub chlamydie, które są obecne w próbce moczu.Jak działa PCR?
Pierwszym krokiem PCR jest stworzenie podkłady. Są to krótkie sekwencje DNA, które pasują do końców próbki DNA, którą próbujesz wykryć. Są sposobem na znalezienie, wzmocnienie i wykrycie określonego fragmentu DNA. Ten fragment DNA może zostać użyty do zidentyfikowania patogenu. Może być również używany do takich rzeczy, jak wykrywanie genów oporności na antybiotyki.
Gdy masz już startery, następnym krokiem w PCR jest podgrzanie próbki, tak aby dwuniciowe DNA rozdzieliło się na dwie pojedyncze nici - to się nazywa denaturacja. Następnie podkładysą łączone z próbką DNA. Potem DNA polimeraza służy do rozpoczęcia replikacji DNA w miejscu startera. Na koniec DNA jest podgrzewane, aby ponownie rozdzielić pasma. W ten sposób cały proces PCR zaczyna się od nowa.
Ilość interesującego segmentu DNA obecnego w próbce rośnie wykładniczo z każdym cyklem PCR. W pierwszym cyklu jedna kopia staje się dwoma. Następnie dwie kopie stają się czterema, a następnie ośmioma itd. Ten wykładniczy wzrost oznacza, że generalnie potrzeba tylko 20 do 40 cykli, aby określić, czy dane DNA jest obecne. (Jeśli DNA jest obecne, wystarczy 20-40 cykli, aby dostarczyć wystarczającą próbkę do analizy).
Wszystkie etapy łańcuchowej reakcji polimerazy - denaturacja DNA, nałożenie starterów i wydłużenie DNA - zachodzą w różnych temperaturach. Oznacza to, że po złożeniu początkowej mieszaniny etapy można kontrolować za pomocą procesu znanego jako termocykling. Termocykling oznacza, że temperatura jest utrzymywana na niezbędnym poziomie tylko na tyle długo, aby mógł nastąpić każdy krok. Zatem PCR jest skutecznym sposobem wzmacniania ilości docelowego DNA. W rzeczywistości można to osiągnąć w pojedynczej probówce bez potrzeby interwencji człowieka.
Reakcja łańcuchowa polimerazy stanowiła rewolucję w technice biologicznej, gdy została po raz pierwszy opracowana na początku lat 80. Twórca PCR, Kary Mullis, zdobył Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za swoją pracę w 1993 roku.
Dlaczego PCR ma znaczenie dla testów na choroby przenoszone drogą płciową
Reakcja łańcuchowa polimerazy i podobne techniki, takie jak reakcja łańcuchowa ligazy, mają coraz większe znaczenie w testach na choroby przenoszone drogą płciową, ponieważ techniki te mogą bezpośrednio identyfikować małe ilości wirusowego DNA lub RNA w próbkach. Identyfikacja kodu genetycznego patogenu nie wymaga, aby patogen był żywy - w przeciwieństwie do kultury bakteryjnej lub wirusowej. Nie wymaga również, aby infekcja wystąpiła wystarczająco dawno temu, aby ludzie rozwinęli wykrywalną reakcję przeciwciał (sposób, w jaki infekcje są wykrywane przez ELISA). Oznacza to, że techniki PCR mogą czasami wykrywać choroby wcześniej niż inne testy. Co więcej, choroby przenoszone drogą płciową można wykryć bez zbytniej troski o utrzymanie próbek przy życiu lub testowanie we właściwym czasie.
Najlepsze testy na choroby przenoszone drogą płciową w domu