Polymerasekettenreaktion (PCR) und STD-Test

Die Analyse der Polymerasekettenreaktion (PCR) ist eine Labortechnik. Der Zweck von PCR-Tests besteht darin, kleine Mengen von DNA in einer Probe nach einem Verfahren zu finden, das als bekannt ist Verstärkung. Während der PCR-Amplifikation wird die interessierende DNA wiederholt kopiert, bis genug DNA für die Analyse und den Nachweis vorhanden ist. Zum Beispiel kann PCR verwendet werden, um kleine Mengen von DNA aus den Organismen zu identifizieren, die Gonorrhö oder Chlamydien verursachen, die in einer Urinprobe vorhanden sind.

Wie funktioniert die PCR??

Der erste Schritt der PCR ist die Erstellung Grundierungen. Hierbei handelt es sich um kurze DNA-Sequenzen, die mit den Enden der nachzuweisenden DNA-Probe übereinstimmen. Sie sind der Trick, um ein bestimmtes Stück DNA zu finden, zu amplifizieren und nachzuweisen. Dieses DNA-Stück kann verwendet werden, um einen Krankheitserreger zu identifizieren. Es kann auch verwendet werden, um Gene für Antibiotikaresistenzen zu erkennen.
Sobald Sie Ihre Primer haben, besteht der nächste Schritt in der PCR darin, die Probe zu erhitzen, so dass sich die doppelsträngige DNA in zwei Einzelstränge aufteilt - dies wird genannt Denaturierung. Dann die Grundierungenwerden mit der Proben-DNA kombiniert. Danach eine DNA Polymerase wird verwendet, um die DNA-Replikation an der Primer-Stelle zu starten. Schließlich wird die DNA erhitzt, um die Stränge noch einmal zu trennen. Damit beginnt der gesamte PCR-Prozess von vorne.
Die Menge des interessierenden DNA-Segments in der Probe steigt mit jedem PCR-Zyklus exponentiell an. Im ersten Zyklus wird aus einer Kopie zwei. Dann werden zwei Kopien zu vier, dann zu acht usw. Dieses exponentielle Wachstum bedeutet, dass im Allgemeinen nur 20 bis 40 Zyklen erforderlich sind, um zu bestimmen, ob die fragliche DNA vorhanden ist. (Wenn die DNA vorhanden ist, reichen auch 20-40 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 Ausgangsmischung die Schritte durch einen Prozess gesteuert werden können, der als bekannt ist Thermocycling. Thermocycling bedeutet, dass die Temperatur gerade lange genug auf dem erforderlichen Niveau gehalten wird, damit jeder Schritt ausgeführt werden kann. Somit ist PCR ein effizienter Weg, um die Menge an Ziel-DNA zu amplifizieren. Tatsächlich kann es in einem einzelnen Reagenzglas durchgeführt werden, ohne dass ein menschliches Eingreifen erforderlich ist.
Die Polymerasekettenreaktion stellte eine Revolution in der biologischen Technik dar, als sie in den frühen 1980er Jahren entwickelt wurde. Kary Mullis, der Erfinder von PCR, wurde 1993 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet.

Warum PCR für STD-Tests relevant ist

Polymerase-Kettenreaktion und verwandte Techniken wie Ligasekettenreaktion, erweisen sich als zunehmend wichtig für die STD-Prüfung. Dies liegt daran, dass diese Techniken kleine Mengen viraler DNA oder RNA in Proben direkt identifizieren können. Die Identifizierung des genetischen Codes eines Pathogens erfordert nicht, dass der Pathogen lebt - im Gegensatz zu Bakterienkulturen oder Viruskulturen. Es ist auch nicht erforderlich, dass die Infektion lange genug zurückliegt, damit Menschen eine nachweisbare Antikörperreaktion entwickelt haben (die Art und Weise, wie Infektionen durch ELISA nachgewiesen werden). Dies bedeutet, dass PCR-Techniken Krankheiten manchmal früher als andere Tests nachweisen können. Noch besser ist, dass STDs erkannt werden können, ohne dass die Proben zum richtigen Zeitpunkt am Leben bleiben oder getestet werden müssen.