ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR) และการทดสอบ STD

การวิเคราะห์ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR) เป็นเทคนิคในห้องปฏิบัติการ วัตถุประสงค์ของการทดสอบ PCR คือการหา DNA จำนวนเล็กน้อยในตัวอย่างโดยใช้กระบวนการที่เรียกว่า การขยาย. ในระหว่างการขยาย PCR DNA ที่น่าสนใจจะถูกคัดลอกซ้ำ ๆ จนกว่าจะมีเพียงพอสำหรับการวิเคราะห์และตรวจจับ ตัวอย่างเช่น PCR สามารถใช้เพื่อระบุ DNA จำนวนเล็กน้อยจากสิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิดหนองในหรือหนองในเทียมที่มีอยู่ในตัวอย่างปัสสาวะ

PCR ทำงานอย่างไร

ขั้นตอนแรกของ PCR คือการสร้าง ไพรเมอร์. นี่คือลำดับสั้น ๆ ของดีเอ็นเอที่ตรงกับส่วนท้ายของตัวอย่างดีเอ็นเอที่คุณพยายามตรวจจับ พวกมันคือเคล็ดลับในการค้นหาขยายและตรวจจับดีเอ็นเอบางส่วน ดีเอ็นเอชิ้นนั้นสามารถใช้เพื่อระบุเชื้อโรค นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการทำสิ่งต่าง ๆ เช่นตรวจหายีนเพื่อต้านทานยาปฏิชีวนะ

เมื่อคุณมีไพรเมอร์ของคุณแล้วขั้นตอนต่อไปใน PCR คือการทำให้ตัวอย่างร้อนขึ้นเพื่อให้ดีเอ็นเอที่มีเกลียวคู่แยกออกเป็นสองสายเดี่ยว - ซึ่งเรียกว่า สูญเสียสภาพธรรมชาติ. จากนั้นไพรเมอร์ ถูกรวมเข้ากับ DNA ตัวอย่าง หลังจากนี้เป็น DNA โพลิเมอร์ ใช้เพื่อเริ่มการจำลองดีเอ็นเอที่ตำแหน่งไพรเมอร์ ในที่สุด DNA ก็ถูกทำให้ร้อนเพื่อแยกเส้นอีกครั้ง ด้วยวิธีนี้กระบวนการ PCR ทั้งหมดจะเริ่มขึ้นอีกครั้ง

ปริมาณของเซ็กเมนต์ DNA ที่น่าสนใจที่มีอยู่ในตัวอย่างเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณในแต่ละรอบ PCR ในรอบแรกสำเนาหนึ่งชุดจะกลายเป็นสองชุด จากนั้นสำเนาสองชุดกลายเป็นสี่จากนั้นกลายเป็นแปดเป็นต้นการเติบโตแบบเลขชี้กำลังนี้หมายความว่าโดยทั่วไปแล้วจำเป็นต้องใช้รอบ 20 ถึง 40 รอบเท่านั้นเพื่อตรวจสอบว่ามี DNA ที่เป็นปัญหาหรือไม่ (ถ้ามี DNA อยู่ 20-40 รอบก็เพียงพอที่จะให้ตัวอย่างเพียงพอสำหรับการวิเคราะห์)

ขั้นตอนทั้งหมดของปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส - ทำลาย DNA, ใช้ไพรเมอร์และยืด DNA - เกิดขึ้นที่อุณหภูมิที่แตกต่างกัน ซึ่งหมายความว่าหลังจากผสมเริ่มต้นเข้าด้วยกันแล้วขั้นตอนสามารถควบคุมผ่านกระบวนการที่เรียกว่า thermocycling. เทอร์โมไซเคิลหมายถึงอุณหภูมิจะอยู่ในระดับที่จำเป็นนานพอสำหรับแต่ละขั้นตอน ดังนั้นวิธี PCR จึงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการขยายปริมาณ DNA เป้าหมาย ในความเป็นจริงมันสามารถทำได้ในหลอดทดลองเดียวที่มีความต้องการเล็กน้อยสำหรับการแทรกแซงของมนุษย์

ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสเป็นตัวแทนของการปฏิวัติในเทคนิคทางชีวภาพเมื่อมันถูกพัฒนาขึ้นครั้งแรกในช่วงต้นทศวรรษ 1980 Kary Mullis ผู้สร้าง PCR ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีสำหรับผลงานของเขาในปี 1993

ทำไม PCR เกี่ยวข้องกับการทดสอบ STD

ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสและเทคนิคที่เกี่ยวข้องเช่น ปฏิกิริยาลูกโซ่ ligase กำลังพิสูจน์ให้เห็นว่ามีความสำคัญเพิ่มขึ้นสำหรับการทดสอบ STD นี่เป็นเพราะเทคนิคเหล่านี้สามารถระบุ DNA ของไวรัสหรือ RNA ในตัวอย่างได้โดยตรง การระบุรหัสพันธุกรรมของเชื้อโรคไม่จำเป็นต้องให้เชื้อโรคมีชีวิต - ซึ่งแตกต่างจากวัฒนธรรมของแบคทีเรียหรือวัฒนธรรมของไวรัส นอกจากนี้ยังไม่ต้องการการติดเชื้อที่เกิดขึ้นเมื่อนานมาแล้วสำหรับคนที่จะพัฒนาปฏิกิริยาแอนติบอดีที่ตรวจพบได้ (วิธีการตรวจพบการติดเชื้อโดย ELISA) ซึ่งหมายความว่าเทคนิค PCR บางครั้งสามารถตรวจพบโรคเร็วกว่าการทดสอบอื่น ๆ ยิ่งไปกว่านั้น STD สามารถตรวจจับได้โดยไม่ต้องกังวลกับการรักษาตัวอย่างหรือการทดสอบในเวลาที่เหมาะสม