Пользовательский поиск

ПЦР анализ на скрытые инфекции и не только

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) – это техника, которая используется для увеличения микроколичеств ДНК (и в некоторых случаях РНК), расположенных почти в каждой жидкости или на поверхности, где могут быть отложены цепочки ДНК. Ключ к пониманию ПЦР – это знание того, что каждый человек, животное, растение, паразит, бактерия или вирус содержит генетический материал, такой как последовательности ДНК (или РНК) (нуклеотидные последовательности или кусочки ДНК или РНК), которые уникальны для своих видов и для отдельных представителей этих видов. Следовательно, если образец содержит сегменты ДНК или РНК, ПЦР – это метод, используемый для амплификации (образования намного большего числа идентичных копий) этих уникальных последовательностей, чтобы они затем могли использоваться для определения с очень высокой вероятностью идентичности источника (определенного человека, животного или патогенного организма) следа ДНК или РНК, обнаруженного почти на каждом образце материала.

Продолжение ниже

ПЦР диагностика (полимеразная цепная реакция)

ПЦР (полимеразная цепная реакция) используется лабораториях для диагностики ... ... ДНК для секвенирования, филогению на основе ДНК, или функциональный анализ генов; диагностику наследственных заболеваний; выявление генетических ...

Читать дальше...

всё на эту тему


Однако, амплификация ПЦР – это только часть анализа определения. Когда амплификация сделана, расширенные сегменты нужно сравнить с другими нуклеотидными сегментами от известного источника (например, определенного человека, животного или патогенного организма). Это сравнение уникальных сегментов часто проводится путем помещения генерированных ПЦР нуклеотидных сегментов, смежных с известными нуклеотидными последовательностями от людей, патогенов или других источников в фильтрующем геле. Через гель пропускается электрический ток, и различные нуклеотидные последовательности формируют полосы, которые напоминают «лестницу», в соответствии со своими электрическими зарядами и размерами молекул. Это называется электрофорезом в геле. Полосы или «ленты», как ступени, которые перемещаются к тем же уровням в геле, показывают идентичность нуклеотидных последовательностей. Этот метод является одним из самых популярных способов проведения анализов ПЦР.

Как осуществляется ПЦР (полимеразная цепная реакция)?

В 1983 г. Кэри Маллис вывел основные этапы амплификации последовательностей ДНК. В 1993 г. его вместе с Майклом Смитом наградили Нобелевской премией за разработку этой процедуры. Существует несколько основных этапов, которым следуют в последовательности; ПЦР может быть проведена в одной пробирке с подходящими химическими веществами и специально разработанным нагревателем. Нужны следующие реагенты или химические вещества:

  • Образец, содержащий нуклеотидную последовательность (из крови, волос, гноя, кожного соскоба и т.д.);
  • ДНК-праймеры: короткая одноцепочная ДНК, присоединяющаяся к нуклеотидным последовательностям, которые способствуют синтезу дополнительной цепочки нуклеотидов;
  • ДНК-полимераза: когда ДНК имеет связь праймера, этот фермент сходит вниз по сегменту ДНК, присоединяясь к строительным блокам ДНК для формирования дополнительных основных пар, и тем самым синтезирует дополнительную нуклеотидную цепочку ДНК (введение теплоустойчивой ДНК-полимеразы, Taq-полимеразы, полученной от теплоустойчивой бактерии, явно улучшило способность проведения ПЦР);
  • В растворе присутствует большой избыток строительных блоков ДНК, называемых нуклеотидами (аденин, тимидин, цитозин и гуанин, которые сокращенно определяют, как А, Т, Ц и Г, соответственно). Когда эти блоки связываются вместе, они образуют нуклеотидную последовательность или единую цепочку ДНК. Когда эти строительные блоки связываются с их дополнительным строительным блоком слабыми водородными связями (например, А связывается только с Т, а Г – только с Ц), образуется добавочная нуклеотидная последовательность ДНК и связывается с оригинальной одноцепочной ДНК. Когда связывание завершается, образуется дополнительная двухцепочная ДНК в специфической последовательности.

Затем ПЦР начинается с сегмента ДНК от образца, помещенного в пробирку с перечисленными выше реагентами. Раствор нагревается, по крайней мере, до 94°C. Это тепло разрушает водородные связи, которые позволяют формирование дополнительных нитей ДНК, поэтому в смеси существуют только единые цепочки (это называется денатурацией двухцепочной ДНК).

Смеси дают остыть приблизительно до 54°C. При этой температуре ДНК-праймеры и ДНК-полимераза связываются до отдельной одноцепочной ДНК (это называется ренатурацией ДНК). Так как в смеси имеется избыток (высокая концентрация) строительных блоков, полимераза использует их для образования новых дополнительных цепочек ДНК (это называется удлинением ДНК), и этот процесс проходит быстрее при 72°C. Этот процесс создает новые молекулы двухцепочной ДНК от каждой цепочки оригинальной молекулы.

Это цикл повторяется приблизительно 40 раз в машине под названием термоблок для проведения реакций, который автоматически повторяет циклы нагрева и охлаждения, где количество каждой последовательности ДНК удваивается каждый раз, когда завершается цикл нагрева и охлаждения. То, что изначально было одним коротким сегментом ДНК, можно увеличить до почти 100 миллиардов копий после 40 циклов дублирования.

Почему врач заказывает анализ ПЦР (полимеразной цепной реакции)?

Анализ ПЦР образует основу ряда анализов, которые могут ответить на многие разные медицинские вопросы, которые помогают терапевтам диагностировать и лечить своих пациентов. Например, анализы ПЦР могут определить и установить патогенные организмы у пациентов, особенно, те, что трудно культивировать (например, ВИЧ и другие вирусы, а также определенные грибки).

Другие врачи заказывают анализы ПЦР, чтобы помочь диагностировать генетические заболевания, в то время как другие врачи используют ПЦР для определения биологических связей, например, установления родителей детей. Анализы ПЦР также используются для определения и описания генетических мутаций и перегруппировки, обнаруживаемых в некоторых видах рака.

Однако анализы ПЦР были изменены и расширены во многих аспектах научных исследований, включая эволюционную биологию, генетическую дактилоскопию, судебных расследованиях и многих других.

Что такое ОТ-ПЦР?

ОТ-ПЦР – это анализ ПЦР для определения и измерения РНК. Хотя первоначальные анализы ПЦР увеличивали ДНК, многие вирусы и другие биологические компоненты (например, митохондрии) используют РНК в качестве своего генетического материала. ОТ-ПЦР отличается от традиционной ПЦР, в этом анализе сначала берется РНК, и цепочка РНК превращается в цепочку ДНК. Это выполняется по существу тем же методом для ПЦР, описанным выше, за исключением использования фермента под названием обратная транскриптаза вместо ДНК-полимеразы. Обратная транскриптаза позволяет одной цепочке РНК превратиться в дополнительную цепочку ДНК. Когда произойдет эта реакция, затем может быть использован обычный метод ПЦР для амплификации ДНК. ОТ-ПЦР использовалась для определения и изучения многих вирусов РНК.

ОТ-ПЦР не следует путать с другой разновидностью ПЦР под названием ПЦР в реальном времени. ПЦР в реальном времени – это вариация ПЦР, которая позволяет анализ увеличенной ДНК в ходе обычных 40 циклов процедуры. Хотя процедура аналогична традиционной ПЦР с чередованием, ПЦР в реальном времени использует флуоресцентные красители, присоединенные к некоторым строительным блокам или маленьким нуклеотидным цепочкам. В зависимости от используемого метода возникает свечение, когда образуются расширенные цепочки ДНК. Объем свечения можно измерить на протяжении 40 циклов, и это позволяет исследователям измерять специфические продукты и их количество во время циклов амплификации. Это часто позволяет исследователям или лабораторным техникам пропускать электрофорез в геле или другие вторичные процедуры, нужные для анализа продуктов ПЦР, тем самым получая быстрее результаты.

ПЦР в реальном времени и ОТ-ПЦР – это разновидности модификаций оригинального анализа ПЦР. Однако существует много других разновидностей (по крайней мере, 25), которые используются для решения особых проблем. Они все имеют разные имена, такие как ПЦР совокупности, ПЦР с «горячего старта», мультиплексная ПЦР, ПЦР твердой фазы и многие другие.

Вероятно, будет продолжена модификация ПЦР, чтобы помочь ответить на многие другие ответы в медицине, биологии и других областях исследования.




© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!
Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проектеКарта сайта β На здоровье! © 2008—2015
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".