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Die Analyse der Polymerasekettenreaktion (PCR) ist eine Labortechnik. Der Zweck von PCR-Tests besteht darin, kleine Mengen an DNA in einer Probe unter Verwendung eines als bekannt bekannten Verfahrens zu finden Verstärkung. Während der PCR-Amplifikation wird die interessierende DNA wiederholt kopiert, bis genügend davon für die Analyse und den Nachweis vorhanden ist. Zum Beispiel kann PCR verwendet werden, um kleine Mengen an DNA aus den Organismen zu identifizieren, die Gonorrhoe oder Chlamydien verursachen, die in einer Urinprobe vorhanden sind.Wie funktioniert PCR?
Der erste Schritt der PCR ist die Erstellung Grundierungen. Dies sind kurze DNA-Sequenzen, die bis zu den Enden der DNA-Probe passen, die Sie nachweisen möchten. Sie sind der Trick, um ein bestimmtes DNA-Stück zu finden, zu amplifizieren und nachzuweisen. Dieses Stück DNA kann verwendet werden, um einen Erreger zu identifizieren. Es kann auch verwendet werden, um beispielsweise Gene für Antibiotikaresistenz zu erkennen.
Sobald Sie Ihre Primer haben, besteht der nächste Schritt in der PCR darin, die Probe so zu erhitzen, dass sich die doppelsträngige DNA in zwei Einzelstränge trennt - dies wird genannt Denaturierung. Dann die Grundierungenwerden mit der Proben-DNA kombiniert. Danach eine DNA Polymerase wird verwendet, um die DNA-Replikation am Primerort zu starten. Schließlich wird die DNA erhitzt, um die Stränge wieder zu trennen. Damit beginnt der gesamte PCR-Prozess von vorne.
Die Menge des in der Probe vorhandenen interessierenden DNA-Segments nimmt mit jedem PCR-Zyklus exponentiell zu. Im ersten Zyklus wird aus einer Kopie zwei. Dann werden aus zwei Kopien vier, dann acht usw. Dieses exponentielle Wachstum bedeutet, dass im Allgemeinen nur 20 bis 40 Zyklen erforderlich sind, um festzustellen, ob die betreffende DNA vorhanden ist. (Wenn die DNA vorhanden ist, reichen auch 20 bis 40 Zyklen aus, um eine ausreichende Probe für die Analyse bereitzustellen.)
Alle Schritte einer Polymerasekettenreaktion - Denaturierung der DNA, Aufbringen der Primer und Verlängerung der DNA - finden bei unterschiedlichen Temperaturen statt. Das bedeutet, dass nach dem Zusammenstellen der anfänglichen Mischung die Schritte durch einen Prozess gesteuert werden können, der als bekannt ist Thermocycling. Thermocycling bedeutet, dass die Temperatur gerade so lange auf dem erforderlichen Niveau gehalten wird, bis jeder Schritt stattfindet. Somit ist die PCR ein effizienter Weg, um die Menge an Ziel-DNA zu amplifizieren. Tatsächlich kann es in einem einzigen Reagenzglas durchgeführt werden, ohne dass ein menschliches Eingreifen erforderlich ist.
Die Polymerasekettenreaktion stellte eine Revolution in der biologischen Technik dar, als sie Anfang der 1980er Jahre entwickelt wurde. Der Schöpfer von PCR, Kary Mullis, erhielt 1993 für seine Arbeit den Nobelpreis für Chemie.
Warum PCR für STD-Tests relevant ist
Polymerasekettenreaktion und verwandte Techniken wie LigasekettenreaktionDies erweist sich als zunehmend wichtig für STD-Tests. Dies liegt daran, dass diese Techniken kleine Mengen viraler DNA oder RNA in Proben direkt identifizieren können. Um den genetischen Code eines Pathogens zu identifizieren, muss der Pathogen im Gegensatz zur Bakterienkultur oder Viruskultur nicht am Leben sein. Es ist auch nicht erforderlich, dass die Infektion vor langer Zeit aufgetreten ist, damit Menschen eine nachweisbare Antikörperreaktion entwickelt haben (wie Infektionen durch ELISA erkannt werden). Dies bedeutet, dass PCR-Techniken Krankheiten manchmal früher als andere Tests erkennen können. Noch besser ist, dass sexuell übertragbare Krankheiten erkannt werden können, ohne dass Sie sich darum kümmern müssen, die Proben am Leben zu halten oder genau zum richtigen Zeitpunkt zu testen.
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