Polimeráz láncreakció - kezelés, hatások és kockázatok
A Polimeráz láncreakció a molekuláris biológia módszerét képviseli, amely megismétli a genetikai anyag szakaszait (dezoxiribonukleinsav, DNS). Több millió azonos másolat készül a legkisebb mennyiségű DNS-ből. Ily módon olyan mennyiségek állnak rendelkezésre, amelyek elegendőek a különféle vizsgálatokhoz.
Tartalomjegyzék
Mi a polimeráz láncreakció?
A polimeráz láncreakció (angolul: Polymerase Chain Reaction, PCR) kifejezés az in vitro (latinul: üvegben) konverziót írja le egy enzim, a polimeráz (DNS polimeráz) segítségével, amely bizonyos génszekvenciák megkettőzéséhez vezet. A reakció terméke a reakció új ciklusának kiindulási anyaga is. A molekulák száma megduplázódik, és sablonként is szolgál egy új ciklushoz. Az egyik exponenciális szorzásról beszél.
A laboratóriumban nagy, néhány perces sebességgel zajlik, hasonlóan a láncreakcióhoz. Ebben a laboratóriumi folyamatban a természetes körülmények között előforduló genetikai információ (DNS) duplikációját utánozzák a replikáció során. K. B. Mullis amerikai vegyészt tekintik ennek a folyamatnak a felfedezőjének. Ezt a DNS-szintézis módszert 1983-ban vezette be, és tíz évvel később kémiai Nobel-díjat kapott.
Funkció, hatás és célok
Ezek a szakaszok általában nem haladják meg a háromezer bázispárt, szemben az emberi kromoszómakészlet körülbelül kétszer hárommilliárd bázispárjával. A polimeráz láncreakcióhoz egy- vagy kétszálú DNS-láncra van szükség, amelynek felépítését legalább részben ismerni kell. Az enzim, a polimeráz mellett két primert használunk. Ezek a DNS építőkövei, amelyek kiindulási és végpontként működnek. Olyan szekvencia jellemzi őket, amely pontosan megfelel az amplifikálandó területnek.
A laboratóriumban a polimeráz láncreakciót programozható fűtőblokkban hajtják végre. A szükséges komponenseket, például a polimerázt, a primert, az új szál felépítésének építőköveit (dezoxiribonukleozid-trifoszfát) és a magnézium-ionokat pufferoldatban egyesítjük. A reakció hőmérséklet-idő programja 94 ° C feletti hőmérsékleten történő denaturálással kezdődik. A kettős szálú DNS hasad és egyszálú. A következő lépésben, körülbelül 70 ° C-on, a primer a génszekvenciához kötődik és képezi az enzimreakció kiindulópontját. A polimeráz innen szintetizálja a komplementer szálat.
Ezután egy új ciklus kezdődik, amely ismét a denaturáció, a primerkötés és a DNS-szál szintézisének három lépéséből áll. A polimeráz láncreakciót az igazságügyi orvostudományban, a klinikai diagnosztikában és a klinikai kutatásban használják. A kriminológiában a DNS-t a bűncselekmények bőréből, nyálából, hajából, spermájából vagy véréből nyerik, és amplifikáció után összehasonlítják az ismert mintákkal, és bizonyos emberek azonosítására használják.
Ennek a genetikai ujjlenyomatnak a segítségével az apaság módosított megközelítéssel is tisztázható. A betegségek diagnosztizálásakor az érintett géneket a polimeráz láncreakció segítségével ellenőrizzük. Néhány bakteriális betegség specifikus szekvenciák felismerésével osztályozható. A vírusbetegségek akkor jellemezhetők, amikor a vírus DNS vagy RNS átalakul és amplifikálódik. A véradó szolgálat nagyon korai stádiumban képes felismerni a hepatitist vagy a HIV által közvetített betegségeket.
A tumordiagnosztikában a tumorsejtek azonosítására szolgál. Ez lehetővé teszi a daganat osztályozását, a betegség lefolyását, a terápia sikerességét és a prognózis felmérését. A kutatás során a polimeráz láncreakciót használják a különböző betegségekhez kapcsolódó gének azonosítására. A gének klónozásához, amely nem egyenlő egy szervezet klónozásával, a gént meg kell szaporítani, mielőtt egy vektorban (latinul: utazó, hordozó) más organizmusokba kerülne. Ezek modellként szolgálhatnak a betegségek jobb tanulmányozásához, vagy fehérjék előállításához, amelyek gyógyszerként használhatók.
A gyógyszerét itt találja
Kockázatok és veszélyek
Teljesen ismeretlen szekvenciák nem reprodukálhatók ezzel a módszerrel. Ezután az amplifikáció termékei vizualizálhatók. Ha a várt jel nem látható, bár a keresett szekvencia jelen volt, hamis negatív eredmény adódik. Leggyakrabban ez rosszul vagy rosszul optimalizált reakciókörülmények eredménye. Ezeket a célszekvenciától függően kell meghatározni. Erre a célra különböző hőmérsékleti és időprofilokat, primer szekvenciákat és mennyiségeket, valamint a reakcióelegyben lévő egyéb anyagok koncentrációit teszteljük. A hamis pozitív eredmények jelekként jelennek meg, amelyek nem rendelhetők hozzá a kívánt termékhez.
A vizsgáló vagy a vizsgálandó forrástól eltérő forrásból származó DNS-szennyezés komoly problémákat okoz. A bakteriális eredetű DNS szintén befolyásolja a polimeráz láncreakció eredményét. Kesztyű viselésével és nagy körültekintéssel megelőzhetők az ilyen hibák, és megbízható nyilatkozatok tehetők az erősített termékekről.
dagad
- Alberts, B. és mtsai: Molecular Biology of the Cell. 4. kiadás. Wiley-VCH., Weinheim, 2003
- Clark, D.P .: Molecular Biology: The Original with Translation Aids. Spektrum Akademischer Verlag., Heidelberg 2006
- Schartl, M., humán biokémia és molekuláris biológia. 1. kiadás, Urban & Fischer Verlag, München, 2009
Esetleg ezek is érdekelhetnek
A MedLexi.de oldalon nem csak az egészségről, az orvostudományról és a wellnessről publikálunk, hanem a jelenlegi orvosi kutatás és az orvostechnika iránt is lelkesen. Örömmel kutatjuk az emberi jólétre és egészségi állapotára vonatkozó összes témát, és a nagyközönség számára magas újságírói követelményekkel magyarázzuk az összetett orvosi kérdéseket.
Tantárgyaink orvosi szakértői ismeretei segítenek abban, hogy érthető ismereteket készítsünk az Ön egészségére. Kíváncsian vizsgáljuk meg a kérdéseket, ellenőrizzük őket a jelenlegi kutatások alapján, és áttekintjük a napi orvosi gyakorlatot is. Az orvos és a beteg közötti tudás közvetítőinek tekintjük magunkat.