Was ist PCR-Analyse?
Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ist eine Labortechnik, mit der kleine DNA-Mengen in einer Probe durch einen Prozess identifiziert werden können, der als "Amplifikation" bekannt ist. Während der PCR-Amplifikation wird die interessierende DNA wiederholt kopiert, bis genügend für die Analyse und Detektion vorhanden ist. Zum Beispiel kann die PCR verwendet werden, um kleine Mengen an DNA aus den Organismen zu identifizieren, die Gonorrhö oder Chlamydien verursachen, die in einer Urinprobe vorhanden sind. Wie funktioniert PCR?Der erste Schritt bei der PCR besteht darin, die Probe so zu erhitzen, dass sich die doppelsträngige DNA in zwei Einzelstränge trennt – dies wird als Denaturierung bezeichnet. Dann werden
Primer
, kurze DNA-Proben, die bis zu den Enden der interessierenden DNA-Sequenz passen, mit der Proben-DNA kombiniert. Danach wird eine DNA-Polymerase verwendet, um die DNA-Replikation an der Primerstelle zu starten. Schließlich wird die DNA erhitzt, um die Stränge erneut zu trennen, und der gesamte PCR-Prozess beginnt erneut. Die Menge des in der Probe vorhandenen DNA-Segments von Interesse steigt mit jedem PCR-Zyklus exponentiell an: eine Kopie wird zu zwei, wird dann zu vier, wird dann acht usw.; Im Allgemeinen werden nur 20 bis 40 Zyklen benötigt, um zu bestimmen, ob die fragliche DNA vorliegt (und, falls dies der Fall ist, eine ausreichende Probe für die Analyse bereitzustellen).Alle Schritte einer Polymerase-Kettenreaktion – Denaturieren der DNA, Anwenden der Primer und Elongieren der DNA – finden bei unterschiedlichen Temperaturen statt, so dass nach dem Zusammensetzen der anfänglichen Mischung die Schritte durch einen als known bekannten Prozess gesteuert werden können Thermocycling , bei dem die Temperatur gerade so lange auf den erforderlichen Niveaus gehalten wird, bis jeder Schritt stattfindet.Somit ist die PCR eine effiziente Möglichkeit, die Menge an Ziel-DNA in einem einzigen Teströhrchen zu verstärken, ohne dass ein menschliches Eingreifen erforderlich ist. Die Polymerase-Kettenreaktion stellte eine Revolution in der biologischen Technik dar, als sie erstmals in den frühen 1980er Jahren entwickelt wurde. Der Erfinder der PCR, Kary Mullis, erhielt 1993 den Nobelpreis für Chemie. Warum ist die PCR für STD-Tests relevant?
Polymerase-Kettenreaktion und verwandte Techniken wie
Ligase-Kettenreaktion are erweisen sich als zunehmend wichtig für STD-Tests. Dies liegt daran, dass diese Techniken kleine Mengen viraler DNA oder RNA in Proben direkt identifizieren können. Die Identifizierung des genetischen Codes eines Krankheitserregers erfordert nicht, dass der Erreger am Leben ist – wie Bakterienkultur oder Viruskultur. Es erfordert auch nicht, dass die Infektion lange genug zuvor aufgetreten ist, dass Menschen eine nachweisbare Antikörperreaktion entwickelt haben (wie sie durch ELISA nachgewiesen wird). Dies bedeutet, dass PCR-Techniken Krankheiten manchmal früher als andere Tests und ohne nachweisen können So viel muss besorgt sein, Proben am Leben zu halten oder genau zum richtigen Zeitpunkt zu testen.
