Kas ir PCR analīze?
Polimerāzes ķēdes reakcija (PCR) analīze ir laboratorijas tehnika, kas paredzēta, lai identificētu nelielu daudzumu DNS paraugā, izmantojot procesu, kas pazīstams kā amplifikācija. PCR amplifikācijas laikā interesējošā DNS tiek atkārtots, līdz to pietiek analizēšanai un noteikšanai. Piemēram, PCR var izmantot, lai identificētu nelielu daudzumu DNS no organismiem, kas izraisa gonoreju vai hlamīdiju, kas atrodas urīna paraugā.
Kā darbojas PCR?
Pirmais solis PCR ir sildīt paraugu tā, lai divkāršais DNS atdalītos divās atsevišķās daļās – to sauc par denaturāciju. Tad gruntskrāsas, īsie DNS paraugi, kas atbilst interesējošās DNS sekvences galiem, tiek kombinēti ar DNS paraugu. Pēc tam DNS polimerāzes tiek izmantots, lai sāktu DNR replikāciju gruntēšanas vietā. Visbeidzot, DNS tiek uzsildīts, lai atdalītu virves vēlreiz, un viss PCR process sākas no jauna.
Paraugā esošā DNS segmenta daudzums palielinās eksponenciāli ar katru PCR ciklu: viena kopija kļūst par divu, pēc tam kļūst par četrām, pēc tam kļūst astoņi utt .; tādēļ parasti ir vajadzīgi tikai 20 līdz 40 cikli, lai noteiktu, vai attiecīgais DNS ir klāt (un, ja tas tā ir, pietiekama analīzes parauga nodrošināšanai).
Visi polimerāzes ķēdes reakcijas posmi – denaturējot DNS, pielietojot gruntiņus un pagarinot DNS – notiek dažādās temperatūrās, tādēļ pēc sākotnējā maisījuma salikšanas tos var kontrolēt ar procesu, kas pazīstams kā thermocycling, kurā temperatūra tiek turēta nepieciešamajos līmeņos tikai tik ilgi, lai katrs solis notiktu.
Tādējādi PCR ir efektīvs veids, kā palielināt mērķa DNS daudzumu vienā mēģenē ar mazu nepieciešamību pēc cilvēka iejaukšanās.
Polimerāzes ķēdes reakcija bija revolūcija bioloģiskajā tehnikā, kad tā pirmo reizi tika izstrādāta 80. gadu sākumā, un PCR veidotājs Kary Mullis ieguva Nobela prēmiju ķīmijā par savu darbu 1993. gadā.
Kāpēc PCR ir saistīts ar STD testēšanu?
Polimerāzes ķēdes reakcija un saistītās metodes, piemēram, ligāžas ķēdes reakcija, izrādās pieaugoša nozīme STD testēšanai. Tas ir tādēļ, ka šīs metodes var tieši noteikt nelielu daudzumu vīrusu DNS vai RNS paraugos. Identificējot patogēnu ģenētisko kodu, patogēns nav nepieciešams dzīvot, piemēram, baktēriju kultūra vai vīrusu kultūra. Tas arī nenozīmē, ka infekcija ir bijusi pietiekami ilgs laiks cilvēkiem, kam ir izveidojusies detektējama antivielu reakcija (tāda, kāda tiek noteikta ar ELISA palīdzību). Tas nozīmē, ka PCR metodes dažreiz var noteikt slimības ātrāk nekā citi testi, un bez tik daudz jāuztraucas par paraugu glabāšanu vai testēšanu tieši īstajā laikā.
