Saturs
Polimerāzes ķēdes reakcijas (PCR) analīze ir laboratorijas metode. PCR testēšanas mērķis ir atrast nelielu DNS daudzumu paraugā, izmantojot procesu, kas pazīstams kā pastiprināšana. PĶR amplifikācijas laikā interesējošā DNS tiek kopēta atkārtoti, līdz tās ir pietiekami daudz analīzei un noteikšanai. Piemēram, PCR var izmantot, lai identificētu nelielu DNS daudzumu no organismiem, kas izraisa gonoreju vai hlamīdijas, kas atrodas urīna paraugā.Kā darbojas PCR?
Pirmais PCR solis ir radīt gruntskrāsas. Tās ir īsas DNS sekvences, kas sakrīt līdz DNS parauga galiem, kuru mēģināt atklāt. Tie ir triks, lai atrastu, pastiprinātu un noteiktu noteiktu DNS gabalu. Šo DNS gabalu var izmantot patogēna identificēšanai. To var arī izmantot, lai veiktu tādas darbības kā antibiotiku rezistences gēnu noteikšana.
Kad esat ieguvis primerus, nākamais PCR solis ir parauga uzsildīšana tā, lai divķēdīšu DNS atdalītos divos atsevišķos pavedienos - to sauc denaturēšana. Tad gruntitiek kombinēti ar parauga DNS. Pēc tam DNS polimerāze tiek izmantots, lai sāktu DNS replikāciju grunts vietā. Visbeidzot, DNS tiek uzkarsēta, lai vēlreiz atdalītu virknes. Ar to viss PCR process sākas no jauna.
Apskatāmā DNS segmenta daudzums, kas atrodas paraugā, eksponenciāli palielinās ar katru PCR ciklu. Pirmajā ciklā viena kopija kļūst par divām. Tad divas kopijas kļūst par četrām, pēc tam par astoņām utt. Šī eksponenciālā izaugsme nozīmē, ka parasti ir nepieciešami tikai 20 līdz 40 cikli, lai noteiktu, vai attiecīgā DNS ir klāt. (Ja ir DNS, pietiek arī ar 20–40 cikliem, lai nodrošinātu pietiekamu paraugu analīzei).
Visi polimerāzes ķēdes reakcijas soļi - DNS denaturēšana, grunts pielietošana un DNS pagarināšana - notiek dažādās temperatūrās. Tas nozīmē, ka pēc sākotnējā maisījuma salikšanas soļus var kontrolēt ar procesu, kas pazīstams kā termociklēšana. Termocikls nozīmē, ka temperatūra tiek turēta vajadzīgajā līmenī pietiekami ilgi, lai varētu notikt katrs solis. Tādējādi PCR ir efektīvs veids, kā pastiprināt mērķa DNS daudzumu. Faktiski to var paveikt vienā mēģenē ar nelielu nepieciešamību pēc cilvēka iejaukšanās.
Polimerāzes ķēdes reakcija bija revolūcija bioloģiskajā tehnikā, kad tā pirmo reizi tika izstrādāta 80. gadu sākumā. PCR radītājs Karijs Muliss par savu darbu 1993. gadā ieguva Nobela prēmiju ķīmijā.
Kāpēc PCR ir būtiska STS testēšanai
Polimerāzes ķēdes reakcija un ar to saistītas metodes, piemēram, ligāzes ķēdes reakcija, izrādās arvien nozīmīgāka STS testēšanai. Tas ir tāpēc, ka šīs metodes var tieši identificēt nelielu daudzumu vīrusu DNS vai RNS paraugos. Patogēna ģenētiskā koda identificēšanai nav nepieciešams, lai patogēns būtu dzīvs, atšķirībā no baktēriju kultūras vai vīrusu kultūras. Tas arī neprasa, lai infekcija notiktu pietiekami sen, lai cilvēkiem būtu izveidojusies nosakāma antivielu reakcija (veids, kā infekcijas tiek noteiktas ar ELISA metodi). Tas nozīmē, ka PCR paņēmieni dažreiz var atklāt slimības agrāk nekā citi testi. Vēl labāk, STS var noteikt, neuztraucoties par paraugu uzturēšanu vai testēšanu tieši īstajā laikā.
Labākie STD testi mājās