Sisu
Polümeraasi ahelreaktsiooni (PCR) analüüs on laboritehnika. PCR-testimise eesmärk on leida proovist väike kogus DNA-d, kasutades protsessi, mis on tuntud kui võimendus. PCR-amplifikatsiooni käigus kopeeritakse huvipakkuvat DNA-d korduvalt, kuni seda on analüüsimiseks ja tuvastamiseks piisavalt. Näiteks saab PCR-i abil tuvastada uriiniproovis esinevad gonorröa või klamüüdiat põhjustavate organismide väikesed kogused DNA-d.Kuidas PCR toimib?
PCR-i esimene samm on loomine aabitsad. Need on lühikesed DNA järjestused, mis sobivad DNA-proovi otstega, mida proovite tuvastada. Need on konkreetse DNA tüki leidmise, võimendamise ja tuvastamise nipp. Seda DNA tükki saab kasutada patogeeni tuvastamiseks. Seda saab kasutada ka näiteks antibiootikumiresistentsuse geenide tuvastamiseks.
Kui olete oma praimerid saanud, on PCR-i järgmine samm proovi kuumutamine nii, et kaheahelaline DNA eralduks kaheks üksikahelaks - seda nimetatakse denatureerimine. Siis aabitsadühendatakse proovi DNA-ga. Pärast seda DNA polümeraas kasutatakse DNA replikatsiooni alustamiseks praimeri asukohas. Lõpuks kuumutatakse DNA-d, et veel kord ahelad eraldada. Sellega algab kogu PCR-protsess uuesti.
Huvipakkuva DNA segmendi kogus, mis sisaldub proovis, suureneb iga PCR-tsükliga eksponentsiaalselt. Esimeses tsüklis saab ühest eksemplarist kaks. Siis saab kahest eksemplarist neli, seejärel kaheksa jne. See eksponentsiaalne kasv tähendab, et üldiselt on vaja ainult 20 kuni 40 tsüklit, et teha kindlaks, kas kõnealune DNA on olemas. (Kui DNA on olemas, piisab analüüsiks piisava proovi saamiseks ka 20–40 tsüklist).
Kõik polümeraasi ahelreaktsiooni etapid - DNA denatureerimine, praimerite rakendamine ja DNA pikendamine - toimuvad erinevatel temperatuuridel. See tähendab, et pärast esialgse segu kokkupanekut saab etappe kontrollida protsessiga, mida nimetatakse termotsükkel. Termotsükkel tähendab seda, et temperatuuri hoitakse vajalikul tasemel piisavalt kaua, et iga samm toimuks. Seega on PCR tõhus viis sihtmärk-DNA koguse amplifitseerimiseks. Tegelikult saab seda teha ühe katseklaasi abil, kus inimesel on vähe vaja sekkuda.
Polümeraasi ahelreaktsioon kujutas endast revolutsiooni bioloogilises tehnikas, kui see esimest korda välja töötati 1980. aastate alguses. PCR-i looja Kary Mullis pälvis 1993. aastal töö eest Nobeli keemiapreemia.
Miks on PCR oluline suguhaiguste testimisel
Polümeraasi ahelreaktsioon ja sellega seotud tehnikad nagu ligaasi ahelreaktsioonon osutunud suguhaiguste testimisel üha olulisemaks. Seda seetõttu, et nende meetoditega saab otseselt tuvastada väikestes kogustes viiruse DNA või RNA proovides. Patogeeni geneetilise koodi tuvastamine ei nõua, et patogeen oleks elus - erinevalt bakterikultuurist või viiruskultuurist. Samuti ei nõua see, et nakkus oleks olnud piisavalt kaua aega tagasi, et inimestel oleks tekkinud tuvastatav antikehareaktsioon (viis, kuidas nakkused ELISA abil tuvastatakse). See tähendab, et PCR-meetodid võivad mõnikord haigusi avastada varem kui teised testid. Veelgi parem, suguhaigusi saab tuvastada, ilma et oleks vaja muretseda proovide elus hoidmise või täpselt õigel ajal testimise pärast.
Parimad suguhaiguste testid kodus