Полимеразная цепная реакция (ПЦР) — высокоточный метод диагностики заболеваний, основанный на копировании ДНК или РНК патогена в пробе. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) была изобретена в 1983 году биохимиком Кэри Муллисом, работавшим в компании Cetus.
Что такое ПЦР
Полимеразная цепная реакция (ПЦР, PCR), открытая американцем Кэрри Муллисом в 1983 году, и метод детекции ДНК, разработанный на ее основе, принесли ученому Нобелевскую премию по химии 1993 года. При этом система не уступает ПЦР в чувствительности и может детектировать единицы геномных эквивалентов. это метод диагностики, широко применяемый в современной медицине. Введение При проведении такой высокочувствительной и при этом высокоспецифичной реакции, коей является полимеразная цепная реакция (ПЦР), иногда случаются как ложно-позитивные, так и ложно-негативные результаты, что представляет серьезную проблему.
ПЦР: сверхчувствительная диагностика инфекций
метод применяется в медицине, биологии, ветеринарии, криминалистике, санитарной службе и других отраслях деятельности человека. это когда тестируется полимеразная цепная реакция. Цифровая полимеразная цепная реакция (цПЦР) представляет собой биотехнологическое усовершенствование традиционных методов полимеразной цепной реакции. Чего не скажешь об изобретателе технологии полимеразной цепной реакции (ПЦР) Кэри Муллисе, который думать умел и даже получил за свое изобретение Нобелевскую премию по химии в 1993 году.
Полимеразная цепная реакция: как одна технология изменила мир?
- Полимеразная цепная реакция (ПЦР)
- Анализ методом ПЦР. Что такое ПЦР-диагностика и для чего она используется
- Читайте также
- ПЦР: простыми словами о принципе работы, применении и новых технологиях
- ПЦР: метод тестирования, который слишком недооценен | MedAboutMe
ПЦР-тестирование: как работает метод ПЦР в диагностике
ДНК-полимеразы. ПЦР (полимеразная цепная реакция) – метод, который позволяет выявить присутствие вируса в организме. Процесс самой ПЦР (полимеразной цепной реакции), как метод амплификаци нуклеиновых кислот in vitro рассмотрим отдельно (Прим. Реакция ПЦР-амплификации во многие тысячи раз упростила, ускорила и удешевила процесс выделения специфического фрагмента ДНК, например, какого-то гена.
ПЦР анализ: что это такое? На какие 12 инфекций сдается?
Чтобы сравнить цены в разных клиниках, мы выбрали один анализ — на гепатит С, для которого берут кровь из вены. Цены указаны с учетом взятия крови. Запомнить ПЦР-тесты помогают обнаружить фрагменты генетического материала бактерий, вирусов или других людей. Но для каждого микроорганизма реактив нужен свой, так что универсальных тестов ПЦР на все инфекции сразу не бывает. Подготовка к анализу зависит от того, какой биологический материал вы сдаете.
Показатель рассчитывается путём определения числа вирионов в биологическом материале, измеряется в МЕ или в количестве копий на 1 мл крови и служит для контроля над ходом терапии и предупреждения распространения вируса. Но и в случае с другими вирусами определение нагрузки может оказаться полезным — например, когда речь идёт о цитомегаловирусе, герпесе или папилломовирусе. Анализ поможет понять, грозит ли человеку очередное обострение болезни, и насколько высока вероятность передачи инфекции. ВИЧ-инфицированным людям назначается антиретровирусная терапия. Её цель — максимально снизить вирусную нагрузку, а в идеале — сделать её неопределяемой.
Но даже в этом случае существует риск заразить своего полового партнёра или партнёршу, поэтому не следует пренебрегать использованием презервативов. При выборе типа биоматериала для диагностики врачи ориентируются на специфику инфекции, на её излюбленную локализацию. Ведь от того, попадет ли вредоносная ДНК в пробу, зависит то, будет ли получен достоверный результат анализа. Для ПЦР берутся следующие материалы: Мазок или эпителиальный соскоб со слизистых оболочек. Это может быть уретра, влагалище, шейка матки, цервикальный канал, задний проход, ротовая, носовая и даже глазная полость. Мазки наиболее актуальны при диагностике заболеваний, передающихся половым путём. Для взятия мазка или соскоба используются зонды с разными наконечниками; Кровь из вены берут, когда нужно обнаружить ВИЧ, гепатит, цитомегаловирус, мононуклеоз или какое-либо заболевание бактериальной этиологии, например, сифилис, холеру или боррелиоз; Биологические жидкости моча, слюна, сперма, мокрота, секрет предстательной железы, желудочный сок, плевральная, суставная, спинномозговая или амниотическая жидкость, а также бронхоальвеолярный лаваж берутся по показаниям. Например, ПЦР-анализ мокроты используется при диагностике туберкулёза; Пунктаты и биоптаты органов и тканей, как правило, берутся при подозрении на онкологию. Исключение составляет биопсия желудка, которую проводят для определения наличия Helicobacter pylori — бактерии, вызывающей гастрит и язвенную болезнь.
Хранение и транспортировка биоматериалов Пробы подлежат отправке в амплификатор не позднее, чем через 2 часа после забора, если они находятся в помещении при комнатной температуре. После оттаивания они должны быть сразу использованы, повторное замораживание запрещено. В подавляющем большинстве случаев ПЦР-диагностика проводится «день в день»: пациент приходит в клинику, где у него берут мазок или кровь и сразу отправляют биоматериал в лабораторию, поэтому беспокоиться о правилах хранения не стоит.
Человеческая природа меняется в основном комбинацией ДНК, от мамы и папы мы получаем ее разные копии, в результате у каждого ребенка разные участки этих двух родительских копий по-своему случайным образом скомбинированы и в конечном счете определяют его индивидуальность. Но это же не говорит о том, что человек — это банан. В чем здесь подвох? Можно сравнивать последовательность генов или всю последовательность ДНК.
Различия между более близкими организмами, чем, к примеру, человек и банан, могут быть обусловлены не белок-кодирующей генетической последовательностью, а разницей в регуляторных механизмах. Гены могут быть одинаковыми, но включаться и выключаться по-разному. Большая часть «мусорной ДНК» может быть одинаковой. Сам язык и набор ДНК у всех живых организмов один и тот же. Исключение разве только составляют некоторые бактерии и вирусы. А что касается изменений других организмов — растений и животных — то это очень перспективная технология. Все внесенные изменения можно проверить, прежде чем использовать полученный организм.
Эти изменения не представляют никакой опасности, потому что методы, которые ранее применялись для создания различных сортов в сельском хозяйстве или животноводстве гораздо сильнее меняли ДНК и гораздо в более непредсказуемых вариантах. В желудке человека все переварится одинаково — и томат с геном рыбы, и обычная рыба в томатном соусе. С точки зрения пищеварения никакой разницы нет. То есть, как изменение последовательности ДНК будет проявляться в живом организме, чем отличается один индивид от другого на уровне ДНК и как он отличается сам по себе на уровне организма. Сейчас мы можем только сказать о том, что замена некоторой буквы в определенном гене приводит к фатальным последствиям, к генетическому заболеванию. Но мы не можем поменять эту букву на ту, которая присутствует у большинства людей, которые не страдают этим заболеванием или точно предсказать эффект от комбинации нескольких вариантов.
Эта методика позволяет не только выявить ДНК возбудителя туберкулеза, но и те его мутации, которые указывают на устойчивость к препаратам противотуберкулезного ряда. Одним из передовых методов ПЦР является метод гибридизации на стрипах, который позволяет провести определение микобактерий и их устойчивость к противотуберкулезным препаратам". Актуальность проведения ПЦР-исследования на туберкулез прежде всего в том, что данная методика позволяет выявлять микобактерии у пациентов без бактериовыделения. Благодаря данной методике диагностировать туберкулез и назначать правильные схемы лечения учитывая устойчивость к определенным препаратам стало значительно легче.
Можно ли в реальности по ПЦР - тестам определить и доказать ковид-19
ПЦР — полимеразная цепная реакция, способная обнаружить любой патоген в пробе, если там присутствует хотя бы малейшая его частица. ПЦР-тестирование (полимеразная цепная реакция) направлено на выделение РНК вируса, а не на сбор ДНК. ПЦР в реальном времени (реал-тайм): методика и преимущества (д.б.н. Ю.М. Романова, ч. 2). Итак, для начала, очень примечательно, что сам Кэри Муллис, изобретатель технологии полимеразной цепной реакции (ПЦР), говорил, что ПЦР не подходит для диагностики инфекции. Анализ — полимеразная цепная реакция имеет аббревиатуру — ПЦР.
Диагностика инфекций методом ПЦР: что это такое?
Никто больше не скандалил с начальством, не донимал сотрудниц харрасментом, не тащил коллег из совещательной комнаты в коридорчик на «мужской разговор», и не угрожал оружием вахтёру, который пускает на работу только с бэджиком. ПЦР очень скоро оценили врачи. Она обнаруживает любой патоген, если в пробе найдётся хоть одна бактерия или частица вируса. Даже задолго до того, как этот враг размножится и вызовет болезнь. Ничего подобного медицина прежде не знала. Технология пришлась кстати в условиях всеобщей паники по поводу недавно открытого СПИДа. Муллис и тут занял особую воинственную позицию. Он утверждал, что иммунодефицит вызывается не только вирусом, который назвали ВИЧ, но и рядом других ретровирусов. Эта теория не получила признания и Кэри прослыл парией. Тем более, что он ещё сомневается в связи между деятельностью человека и глобальным потеплением. ДНК-полимераза, направляющая сила полимеразной цепной реакции Вверху слева: фермент полимераза за работой, строительство комплементарной цепочки ДНК, свивающейся в двойную спираль.
А взялся он из Большого Фонтана, знаменитого гейзера в Йеллоустонском национальном парке. У Муллиса оставалась нерешенной проблема: полимераза, копирующая ДНК — это часть бактерии. При нагревании выходит из строя и полимераза. Поэтому после каждой процедуры удвоения фрагмента ДНК приходилось открывать пробирку, охлаждать смесь и капать в неё свежий фермент. Корпорация «Ситес» бросила целый отдел на изыскание полимеразы, устойчивой к высокой температуре. Вспомнили о термофильной палочке Thermus aquaticus, открытой в гейзере 15 годами ранее. Правда, при температуре выше 80 она погибает, но фермент более получаса не теряет активности при 95 градусах. Эта полимераза не портится при каждом цикле нагревания-охлаждения-нагревания: её можно поместить в пробирку до начала реакции, закрыть в амплификаторе наглухо и предоставить остальное автоматике. Однажды Муллису позвонил его бывший научный руководитель Джо Нейландс и сказал, что если Кэри хотя бы на время придержит язык и перестанет распространяться насчёт ВИЧ, ему в ближайшее время присудят Нобелевскую премию по химии. Так и случилось.
Не без замирания сердца ждали члены комитета это выступление. А ну как он примется сводить счёты с бывшими работодателями, или что-нибудь антинаучное ляпнет про СПИД. Но Кэри Муллис вышел на трибуну совсем с иной целью. Сначала насмешил аудиторию. В ход пошли космический лягушонок, «Эврика» на дороге, ведёрко пино нуар. Перед объяснением сути своего открытия лауреат просил прощения за то, что «сейчас будет сложновато». Но сложного ничего не было. Рассказ летел как на крыльях; всё с юмором, и даже первая неудача была забавна. Когда же дошло до первого успеха, голос Кэри дрогнул. Провал 9-10 сентября не смутил Муллиса, потому что померк на фоне проблем в личной жизни.
Дженнифер больше не любила его. В декабре, чтобы не встречать вместе Рождество, она взяла отпуск и улетела к матери на Восточное побережье. Это был окончательный разрыв. Видя горе Муллиса, его новый сотрудник, молодой математик Фред Фалуна, помог во внеурочное время наладить «железо» и софт для нового эксперимента. И вот им удалось размножить в 1024 экземплярах фрагмент хорошо известной плазмиды pBR322, которая кодирует устойчивость кишечной палочки к антибиотикам. Исторический опыт 16 декабря 1983 года пришёлся на день рождения Синтии, третьей жены Муллиса. Это она когда-то поощряла его литературные опыты, и родила от него двух прекрасных сыновей. Как получилось, что он оставил подругу юности ради взбалмошной женщины, с которой два года прошли в непрерывном выяснении отношений?
Эффективность этиологической диагностики возрастает при одновременном выявлении ведущих инфекционных агентов: Rotavirus, Astrovirus, Norovirus и бактерий родов Shigella, Salmonella, Campylobacter и Y. Классические микробиологические методы посевы и культивирование на культурах клеток не обладают необходимой скоростью диагностики и не удовлетворяют потребности Роспотребнадзора при расследовании случаев групповой заболеваемости, но являются единственными видами исследований, при которых можно выделить и накопить «чистую культуру» возбудителя для дальнейшего использования в научно-практической деятельности. Метод полимеразной цепной реакции предусматривает работу с любым генетическим материалом без подразделения по микробиологическим направлениям, что дает возможность организации централизованной ПЦР-лаборатории как отдельного структурного подразделения по различным направлениям деятельности. Первые исследования проводились с элетрофоретической детекцией продуктов амплификации.
В год, по данным Всемирной организации здравоохранения, от кори умирали до 2,6 миллиона человек. Возбудителем является вирус из семейства парамиксовирусов. Он распространяется при кашле и чихании, тесных личных контактах. Корь опасна своими осложнениями. Чаще всего они развиваются у детей в возрасте до пяти лет или у взрослых людей старше 30 лет.
Давайте выясним, как он устроен. Ключевое отличие от обычной методики — возможность отслеживать ход процесса амплификации в реальном времени. Напомним, что ПЦР — ферментативный процесс, который позволяет in vitro создавать от тысяч до миллионов копий целевых фрагментов генетического кода. Это стандартный набор для ПЦР. Если же речь идет о ПЦР в реальном времени, то добавляется еще один ключевой компонент — флуоресцентный зонд. Их подразделяют на две основные группы в зависимости от используемого флуоресцентного агента и специфичности ПЦР-детектирования. Первая группа —молекулы, интеркалирующие двухцепочечную ДНК, что позволяет обнаруживать как специфические, так и неспецифические ампликоны. Во второй группе относятся флуорофоры, которые связаны с олигонуклеотидами. Они обнаруживают только специфические ампликоны [4]. В эту группу входят зонды гидролиза такие как зонд TaqMan , зонды двойной гибридизации, молекулярные маяки и зонды "скорпионы" [3]. Флуорофор — это флуоресцентная молекула, которая поглощает энергию света определенной длины волны, а затем повторно излучает свет с большей длиной волны.
Борьба с поддельными ПЦР-тестами разводит руками
| Конспирология: «Через ПЦР-тест вживляют чипы и вставляют наноботов» - StopFake! | Стоит отметить, что в стандартной реакции ПЦР в реальном времени все образцы выйдут на плато и достигнут примерно одного уровня сигнала. |
| Полимеразная цепная реакция как метод in vitro диагностики | Регфорт | Стоит отметить, что в стандартной реакции ПЦР в реальном времени все образцы выйдут на плато и достигнут примерно одного уровня сигнала. |
| ПЦР анализ 12: что это такое? Подготовка и сдача анализа, расшифровка результатов | Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, точность ПЦР-тестов на коронавирус, несмотря на их неоднозначную оценку, составляет 95%. |
| ПЦР-тестирование: как работает метод ПЦР в диагностике | medium ПЦР (Полимеразная цепная реакция) Если попытаться описать ПЦР-диагностику в трёх словах, то это, совершенно определённо, будут слова ТОЧНО, НАДЁЖНО, БЫСТРО. |
| ПЦР анализ: что это такое? На какие 12 инфекций сдается? | Полимеразная цепная реакция (ПЦР) позволяет всего в течение нескольких часов обнаружить возбудителя инфекции, причем выявить можно даже 1-2 молекулы среди огромного количества. |