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L'analisi della reazione a catena della polimerasi (PCR) è una tecnica di laboratorio. Lo scopo del test PCR è trovare piccole quantità di DNA in un campione, utilizzando un processo noto come amplificazione. Durante l'amplificazione PCR, il DNA di interesse viene copiato ripetutamente fino a quando non è sufficiente per l'analisi e il rilevamento. Ad esempio, la PCR può essere utilizzata per identificare piccole quantità di DNA dagli organismi che causano la gonorrea o la clamidia presenti in un campione di urina.Come funziona la PCR?
Il primo passo della PCR è creare primer. Queste sono brevi sequenze di DNA che corrispondono alle estremità del campione di DNA che stai cercando di rilevare. Sono il trucco per trovare, amplificare e rilevare un particolare pezzo di DNA. Quel pezzo di DNA può essere utilizzato per identificare un agente patogeno. Può anche essere usato per fare cose come rilevare i geni per la resistenza agli antibiotici.
Dopo aver ottenuto i primer, il passaggio successivo della PCR consiste nel riscaldare il campione in modo che il DNA a doppia elica si separi in due filamenti singoli, questo viene chiamato denaturazione. Quindi i primersono combinati con il DNA del campione. Dopo questo, un DNA polimerasi viene utilizzato per avviare la replicazione del DNA nella posizione del primer. Infine, il DNA viene riscaldato per separare nuovamente i filamenti. Con ciò, l'intero processo di PCR ricomincia.
La quantità del segmento di DNA di interesse presente nel campione aumenta in modo esponenziale ad ogni ciclo di PCR. Nel primo ciclo, una copia diventa due. Quindi due copie diventano quattro, poi otto, ecc. Questa crescita esponenziale significa che, generalmente, sono necessari solo da 20 a 40 cicli per determinare se il DNA in questione è presente. (Se è presente il DNA, sono sufficienti anche 20-40 cicli per fornire un campione sufficiente per l'analisi).
Tutte le fasi di una reazione a catena della polimerasi che denatura il DNA, applica i primer e allunga il DNA avvengono a temperature diverse. Ciò significa che dopo che la miscela iniziale è stata assemblata, i passaggi possono essere controllati attraverso un processo noto come termociclaggio. Il termociclaggio significa che la temperatura viene mantenuta ai livelli necessari per il tempo sufficiente per l'esecuzione di ciascuna fase. Pertanto, la PCR è un modo efficiente per amplificare la quantità di DNA bersaglio. In effetti, può essere realizzato in una singola provetta con poco bisogno di intervento umano.
La reazione a catena della polimerasi ha rappresentato una rivoluzione nella tecnica biologica quando è stata sviluppata per la prima volta nei primi anni '80. Il creatore di PCR, Kary Mullis, ha vinto il Premio Nobel per la Chimica per il suo lavoro nel 1993.
Perché la PCR è rilevante per i test STD
Reazione a catena della polimerasi e tecniche correlate come reazione a catena della ligasi, si stanno dimostrando di crescente importanza per i test STD, perché queste tecniche possono identificare direttamente piccole quantità di DNA virale o RNA nei campioni. L'identificazione del codice genetico di un agente patogeno non richiede che l'agente patogeno sia vivo, a differenza della coltura batterica o della coltura virale. Inoltre, non richiede che l'infezione si sia verificata abbastanza a lungo perché le persone abbiano sviluppato una reazione anticorpale rilevabile (il modo in cui le infezioni vengono rilevate dall'ELISA). Ciò significa che le tecniche PCR possono talvolta rilevare le malattie prima di altri test. Ancora meglio, le malattie sessualmente trasmissibili possono essere rilevate senza la stessa necessità di preoccuparsi di mantenere in vita i campioni o di testarli esattamente al momento giusto.
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