Polymeraasiketjureaktio (PCR) ja STD-testaus

Polymeraasiketjureaktion (PCR) analyysi on laboratoriotekniikka. PCR-testauksen tarkoituksena on löytää pieniä määriä DNA: ta näytteessä käyttäen menetelmää, joka tunnetaan nimellä monistus. PCR-amplifikaation aikana kiinnostava DNA kopioidaan toistuvasti, kunnes siitä riittää analyysi ja detektio. Esimerkiksi PCR: ää voidaan käyttää identifioimaan pieniä määriä DNA: ta organismeista, jotka aiheuttavat gonorrhea tai klamydiaa, jotka ovat läsnä virtsanäytteessä.

Miten PCR toimii?

PCR: n ensimmäinen vaihe on luoda alukkeita. Nämä ovat DNA: n lyhyitä sekvenssejä, jotka vastaavat DNA-näytteen päät, joita yrität havaita. Ne ovat temppu löytää, vahvistaa ja havaita tietty DNA-pala. Tätä DNA-osaa voidaan käyttää patogeenin tunnistamiseen. Sitä voidaan käyttää myös sellaisten asioiden tekemiseen, kuten geenien havaitseminen antibioottiresistenssiksi.

Kun sinulla on alukkeet, PCR: n seuraava vaihe on näytteen kuumentaminen niin, että kaksisäikeinen DNA erottuu kahteen yksittäiseen säikeeseen - tätä kutsutaan denaturointi. Sitten alukkeet yhdistetään näytteen DNA: han. Tämän jälkeen DNA polymeraasia käytetään DNA-replikaation aloittamiseen alukkeen sijainnissa. Lopuksi DNA kuumennetaan säikeiden erottamiseksi uudelleen. Tällä tavoin koko PCR-prosessi alkaa uudelleen.

Näytteessä olevan kiinnostavan DNA-segmentin määrä kasvaa eksponentiaalisesti kunkin PCR-syklin kanssa. Ensimmäisessä jaksossa yksi kopio on kaksi. Sitten kahdesta kopiosta tulee neljä, sitten tulee kahdeksan, jne. Tämä eksponentiaalinen kasvu tarkoittaa, että yleensä tarvitaan vain 20 - 40 sykliä, jotta voidaan määrittää, onko kyseinen DNA läsnä. (Jos DNA: ta on läsnä, 20-40 sykliä riittää myös riittävän näytteen antamiseksi analyysille).

Kaikki polymeraasiketjureaktion vaiheet - DNA: n denaturointi, alukkeiden levittäminen ja DNA: n pidentäminen - tapahtuu eri lämpötiloissa. Tämä tarkoittaa sitä, että kun ensimmäinen seos on koottu yhteen, vaiheet voidaan ohjata prosessilla, joka tunnetaan nimellä lämpösyklitys. Thermocycling tarkoittaa, että lämpötila pidetään tarvittavilla tasoilla vain niin kauan, että jokainen askel tapahtuu. Siten PCR on tehokas tapa kohottaa DNA: n määrää. Itse asiassa se voidaan toteuttaa yhdellä koeputkella, jossa on vähän tarvetta ihmisen interventioon.

Polymeraasiketjureaktio edusti biologisen tekniikan vallankumousta, kun sitä kehitettiin ensin 1980-luvun alussa. PCR: n luoja Kary Mullis voitti Nobelin kemian palkinnon hänen työstään vuonna 1993.

Miksi PCR on STD-testauksen kannalta merkityksellinen

Polymeraasiketjureaktio ja siihen liittyvät tekniikat ligaasiketjureaktio, ovat osoittautuneet yhä tärkeämmiksi STD-testauksessa. Tämä johtuu siitä, että nämä tekniikat voivat suoraan tunnistaa pieniä määriä viruksen DNA: ta tai RNA: ta näytteissä. Patogeenin geneettisen koodin tunnistaminen ei edellytä taudinaiheuttajan elämää - toisin kuin bakteeriviljelmä tai viruskulttuuri. Se ei myöskään edellytä, että infektio olisi tapahtunut tarpeeksi kauan sitten, jotta ihmiset ovat kehittäneet havaittavan vasta-ainereaktion (tapa, jolla infektiot havaitaan ELISA: lla.) Tämä tarkoittaa, että PCR-tekniikat voivat joskus havaita sairauksia aikaisemmin kuin muut testit. Vielä parempi on, että STD: t voidaan havaita ilman, että on huolehdittava siitä, että näytteitä pidetään hengissä tai testataan juuri oikeaan aikaan.