آزمایش PCR واکنش زنجیره ای پلیمراز

آزمایش PCR واکنش زنجیره ای پلیمراز یک روش آزمایشگاهی است که برای تهیه تعداد بسیار زیادی کپی از بخش‌های کوتاه DNA از یک نمونه بسیار کوچک از مواد ژنتیکی استفاده می‌شود.

این فرآیند “تقویت” DNA نامیده می شود و ژن های خاص مورد علاقه را برای شناسایی یا اندازه‌گیری امکان پذیر می کند.

DNA از توالی‌های تکرار شده چهار باز – آدنین ، تیمین ، گوانین و سیتوزین تشکیل شده است. این توالی‌ها دو رشته را تشکیل می‌دهند که در یک ساختار مارپیچ مضاعف توسط پیوندهای هیدروژن (مانند یک پله مارپیچ) به یکدیگر متصل می‌شوند. هر نیمه مارپیچ مکمل دیگری است.

در انسان ، تفاوت در توالی بازها در هر رشته DNA است که منجر به منحصر به فرد بودن ترکیب ژنتیکی هر فرد می شود. از ترتیب بازها در هر ژن برای تولید RNA استفاده می شود که به نوبه خود پروتئین تولید می‌کند.

در ژنوم انسان حدود ۲۰ هزار ژن وجود دارد و بیان این ژن ها منجر به تولید تعداد زیادی پروتئین می شود که بدن ما را تشکیل می‌دهد. DNA موجودات دیگر مانند باکتری ها و ویروس ها نیز از هزاران ژن مختلف تشکیل شده است که پروتئین آنها را کد می‌کند.

آزمایش پی سی آر PCR چگونه انجام می شود؟

اولین مرحله یا چرخه PCR این است که با افزایش دمای نمونه حاوی DNA ، رشته‌های DNA را به دو رشته واحد جدا کنید. به این عمل “دناتوره کردن” DNA می‌گویند.

پس از جدا شدن رشته ها ، نمونه کمی خنک شده و به جلو می رود و آغازگرهای معکوس اضافه می‌شوند و اجازه می دهند به رشته‌های تک DNA متصل شوند.

آغازگرها توالی کوتاهی از بازها هستند که بطور خاص برای تشخیص و اتصال به بخشی از DNA برای تکثیر ساخته شده اند. این ها توالی بسیار خاصی از بازها هستند که بخشی از ژن یا ژن‌های مورد علاقه هستند.

آغازگرها با توجه به جهت کپی شدن پایه های موجود در بخش DNA ، “جلو” و “معکوس” نامیده می‌شوند.

پس از اتصال دو آغازگر به هر رشته DNA ، یک آنزیم DNA (به طور مکرر Taq polymerase) سپس توالی DNA را در هر نیمه مارپیچ کپی می کند و دو بخش رشته ای DNA را تشکیل می دهد که هر کدام دارای یک نیمه اصلی و یک نیمه جدید است.

Taq polymerase

Taq polymerase آنزیمی است که در باکتری (Thermues aquaticus) یافت می شود و در آب بسیار گرم رشد می کند. پلی مرازها DNA (یا RNA) را کپی می‌کنند تا رشته های جدید ایجاد کنند.

پلیمراز Taq برای آزمایش آزمایشگاهی مفید است زیرا (برخلاف بسیاری از آنزیم های دیگر) در دماهای بسیار بالا که برای انجام PCR لازم است تجزیه نمی‌شود.

وقتی گرما دوباره اعمال می شود ، هر یک از دو رشته دوتایی جدا می‌شوند و چهار رشته تک می‌شوند و وقتی خنک می‌شوند ، آغازگرها و پلیمراز برای ایجاد چهار بخش دو رشته‌ای عمل می‌کنند. چهار رشته در چرخه بعدی هشت می شود ، هشت رشته شانزده می شود و همینطور ادامه می‌یابد.

در طی ۳۰ تا ۴۰ چرخه ، می توان یک میلیارد نسخه از بخش DNA اصلی تولید کرد و سپس برای استفاده در آزمایش‌های تشخیصی مولکولی در دسترس قرار داد. این فرایند به طور خودکار انجام شده و در طی چند ساعت یک میلیارد نسخه از DNA اصلی تولید شود.

تست پی سی آر چگونه استفاده می‌شود؟

از این روش می توان برای تقویت ژن های خاص در DNA فرد استفاده کرد ، مانند آنهایی که با سرطان یا اختلالات ژنتیکی مرتبط هستند ، یا ممکن است برای تشخیص مواد ژنتیکی باکتری ها یا ویروس هایی که باعث ایجاد عفونت می شوند ، استفاده شود.

چند نمونه از آزمایشات آزمایشگاهی است که از PCR استفاده می کند:

• JAK2
• KRAS
• بیماری لایم
• سیاه سرفه
• HPV
• CMV
• سوزاک
• کلامیدیا
• انگشت نگاری DNA
• نظارت بر PCR
• تشخیص جهش های ارثی در ژن هایی که باعث بیماری‌هایی مانند سرطان سینه و روده بزرگ می شوند

PCR لحظه‌ای مشابه PCR واقعی است با این تفاوت که داده ها با انجام فرآیند تقویت به دست می آیند، نه در یک نقطه نهایی مشخص. به همین دلیل زمان آزمایش را از یک شب به چند ساعت کوتاه می کنند.

(RT – PCR (Reverse Transcriptase PCR

در این روش از PCR برای تقویت RNA استفاده می شود. RNA یک مولکول اسید نوکلئیک تک رشته ای است و قبل از تکمیل نیاز به DNA دارد.

افزودن یک رشته جدید که مکمل RNA است توسط آنزیمی به نام Reverse Transcriptase (RT) و یک آغازگر ضد حس (معکوس) حاصل می شود.

آغازگر به RNA تک رشته متصل می شود و آنزیم RT رشته RNA را کپی می کند و یک DNA تک رشته می سازد ، سپس آن را کپی می کند و یک مولکول DNA دو رشته می سازد.

مولکول دو رشته اکنون می تواند با PCR تقویت شود.

دو نمونه از آزمایشات آزمایشگاهی از RT-PCR استفاده می کنند:

• بار ویروسی HIV
• HCV

آزمایشگاه پاتوبیولوژی توانا در سعادت آباد با استفاده از مجهزترین دستگاه‌ها و کارشناسان مجرب در انجام آزمایش PCR و خدمت رسانی به همکاران عزیز می‌باشد.